Quantum chemical calculations of divalent carbon(0) compounds and related molecules

• Applicant: Professor Dr. Gernot Frenking
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation ; Inorganic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation ; Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2009 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 137153642

• Final Report Year: 2019

Final Report Abstract

Die theoretischen Untersuchungen, die im Rahmen dieses Projektes durchgeführt wurden, haben zu einer großen Bereicherung der Chemie der Hauptgruppenelemente geführt. Das ursprünglich nur für Carbone CL2 postulierte Modell erwies sich auch für verwandte Moleküle, bei dem Zahl und Art des Zentralatoms sowie die Art der Liganden variiert wurden, als außerordentlich fruchtbar. Die gilt sowohl für die Vorhersage von neuen Molekülen wie auch für die Erklärung von ungewöhnlichen Bindungen. Wir haben aber auch in rein theoretischen Untersuchungen die Grenzen des Modells er dativen Bindung ausgelotet. Ausgehend von Carbonen sind wir inzwischen bei einer generellen Untersuchung von niedervalenten Hauptgruppenverbindungen gelandet, die wir sowohl in Bezug auf ihre Stabilität und Bindungsverhältnisse wie auch auf ihre Reaktivität untersucht haben. Die Arbeiten haben gezeigt, dass das Potential der theoretischen Untersuchungen von neuartigen Donor-Akzeptor-Komplexen von Atomen und zweiatomigen Fragmenten der mittleren Hauptgruppenelemente noch lange nicht erschöpft ist. Im Rahmen eines neuen genehmigten DFG-Projekts werden wir uns stärker mit der Reaktivität der Moleküle mit dativen Bindungen widmen.

Publications

• “Stabilization of Heterodiatomic SiC Through Ligand Donation. Theoretical Investigation of SiC(L)2 (L = NHCMe, CAACMe, PMe3)”. Angew. Chem. 127, 12494 (2015); Angew. Chem. Int. Ed. 54, 12319 (2015)
  D.M. Andrada and G. Frenking
  
• “Two-Coordinate Group 14 Element(II) Hydrides as Reagents for the Facile, and Sometimes Reversible, Hydrogermylation/Hydrostannylation of Unactivated Alkenes and Alkynes". Chem. Sci. 6, 7249 (2015)
  T. J. Hadlington, M. Hermann, G. Frenking, C. Jones
  
• “A Triatomic Silicon(0) Cluster Stabilized by a Cyclic Alkyl(amino) Carbene". Angew. Chem. 128, 3210 (2016); Angew. Chem. Int. Ed. 55, 3158 (2016)
  K. C. Mondal, S. Roy, B. Dittrich, D. M. Andrada, G. Frenking, H. W. Roesky
  
• “Donor-Acceptor Bonding in Novel Low-Coordinated Compounds of Boron and Group-14 Atoms C - Sn". Chem. Soc. Rev. 45, 1129 (2016)
  G. Frenking, M. Hermann, D.M. Andrada, N. Holzmann
  
• “A C2 Fragment as Four-Electron σ Donor". Z. Anorg. Allg. Chem. 643, 1096 (2017)
  W. Petz, D. M. Andrada, M. Hermann, G. Frenking, B. Neumüller
  
• “Carbones as Ligands in Novel Main-Group Compounds E[C(NHC)2]2 (E = Be, B+, C2+, N3+, Mg, Al+, Si2+, P3+). A Theoretical Study", Chem. Eur. J. 23, 3347 (2017)
  M. Hermann, G. Frenking
  
• "Dative and Electron-Sharing Bonding in C2F4“. Chem. Eur. J. 24, 9083 (2018)
  D. M. Andrada, J. L. Casalz-Sainz, A. M. Pendas, G. Frenking
  
• “Dative versus Electron-Sharing Bonding in N-Oxides and Phosphane Oxides R3EO and Relative Energies of the R2EOR Isomers (E = N, P; R = H, F, Cl, Me, Ph). A Theoretical Study". Phys. Chem. Chem. Phys. 20, 11856 (2018)
  T. Yang, D.M. Andrada, G. Frenking