Chalkogenidometallat-Organische Hybridverbindungen und Netzwerke: Experimentelle und theoretische Studien zu Synthese und Reaktivität

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Dehnen
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 168151135

• Erstellungsjahr: 2017

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Projekts wurden experimentelle und theoretische Untersuchungen zu Chalkogenidometallat-organischen Hybridverbindungen der allgemeinen Formel [(RFmT)x(LnM)yEz] (RF = (bi)funktioneller, organischer Ligand; T = Ge, Sn; L = Komplexligand; E = O(H), S, Se, Te; n, y ≥ 0) angestellt. Die Arbeiten stellten die Fortsetzung und Erweiterung entsprechender Arbeiten im Vorgängerprojekt dar und legten den Grundstein zu neuerlichen Erweiterungen der Thematik im Rahmen dreier aktuell laufender Verbundprojekte. Insgesamt wurden allein im letzten Förderzeitraum über 50 neue Verbindungen isoliert und mit unterschiedlichen experimentellen und quantenchemischen Methoden ausgiebig analysiert. Eine der drei wichtigsten Erweiterungen in Bezug auf die Arbeiten im Vorgängerprojekt war eine grundlegende Analyse des Clusteraufbaus, welche uns an einigen Beispielen gelang. Weiterhin stand die Einführung neuartiger Liganden wie Nitril-terminierter oder diamantoider Gruppen und N-Donor-Liganden im Fokus. Bei Letzteren konnten Wechselwirkungen mit Metallionen nachgewiesen werden, aber es wurde auch deutlich, dass die Konkurrenz durch Koordination der Zinnatome selbst beachtlich ist, und dass zudem der Zusatz von Metallionen zur Zersetzung der Cluster führen kann. Bei der anderen wesentlichen Erweiterung lag der Fokus auf Metallocen-Liganden als alternativem Zugang zu Clustern mit externen Metallkomplexen. Hierbei konnten zahlreiche neue Produktfamilien auf Basis von [SnxEy]-Clustern erschlossen werden (E = O(H), S, Se, Te). Neben Ferrocenyl-Gruppen wurden auch Ruthenocenyl-Liganden angebunden, die allerdings zu einer deutlichen Destabilisierung der Cluster führten. Neben einer reichhaltigen Struktur- und Folgechemie standen hier besonders elektrochemische Eigenschaften im Zentrum des Interesses. In beiden Untersuchungsreihen zu neuen Liganden spielten verbrückende Liganden zur Vernetzung anorganischer Clusterbausteine eine wichtige Rolle. Die Studien zeigten, dass die Bildung ausgedehnter Netzwerke sowohl thermodynamisch als auch kinetisch zwar stets einer intramolekularen Vernetzung unterliegt, dass die intramolekulare Vernetzung allerdings sowohl eine Verknüpfung separierter Clustereinheiten als auch das Umhüllen solider Cluster bedeuten kann.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• "From Simple Chalcogenidotetrelate Precursors to Complex Structures and Functional Compounds" Z. Anorg. Allg. Chem. 2012, 638, 2425-2440 (Front Cover)
  J. Heine, S. Dehnen
  
• "Synthesis, Structures and Light-Induced Transformation of Keto-Functionalized Selenidogermanate Complexes" Z. Anorg. Allg. Chem. 2012, 638, 1663-1666
  S. Heimann, M. Hołyńska, S. Dehnen
  
• "Directed Formation of a Ferrocenyl-Decorated Organotin Sulfide Complex and its Controlled Degradation" Inorg. Chem. 2013, 52, 12332–12334
  Z. You, S. Dehnen
  
• "Functionalized Organotin Chalcogenide Complexes Exhibiting Defect-Heterocubane Scaffolds: Formation, Synthesis and Characterization" Chem. Eur. J. 2013, 19, 13792-13802
  J.P. Eußner, B.E.K. Barth, E. Leusmann, Z. You, N. Rinn, S. Dehnen
  
• "Modification of Sn/S Cages with Bisfunctional Ferrocenyl Ligands" Dalton Trans. 2013, 42, 8179-8182 (Front Cover)
  Z. You, D. Fenske, S. Dehnen
  
• "Towards the installation of transition metal ions on donor ligand decorated tin sulfide clusters" Chem. Commun. 2013, 49, 6590-6592
  B.E.K. Barth, E. Leusmann, K. Harms, S. Dehnen
  
• "Attachment of Chelating Ligand Pockets to Tinorganyl Moieties" Eur. J. Inorg. Chem. 2014, 2406-2411
  B. Barth, K. Harms, S. Dehnen
  
• "Diamondoid hydrazones and hydrazides: sterically demanding ligands for Sn/S cluster design" Organometallics 2014, 33, 1678–1688
  B. Barth, B. A. Tkachenko, J. P. Eußner, P. R. Schreiner, S. Dehnen
  
• "Ferrocenyl-Functionalized Sn/Se and Sn/Te Complexes: Synthesis, Reactivity, Optical, and Electronic Properties" Inorg. Chem. 2014, 53, 12512−12518
  Z. You, J. Bergunde, B. Gerke, R. Pöttgen, S. Dehnen
  
• "Organotin-Oxido Cluster-Based Multiferrocenyl Complexes by,Hydrolysis of Ferrocenyl-Functionalized Organotin Chlorides" Chem. Eur. J. 2014, 20, 13491–13496
  Z. You, R. Möckel, J. Bergunde, S. Dehnen
  
• "Synthesis, Crystal Structure and Photoluminescence Studies of a Ruthenocenyl- Decorated Sn/S Cluster" Inorg. Chem. 2014, 53, 4228-4233
  E. Leusmann, M. Wagner, N.W. Rosemann, S. Chatterjee, S. Dehnen
  
• "Acid- or Base-Induced Rearrangements of Ferrocenyl-Decorated Organotin Sulfide Cages" Eur. J. Inorg. Chem. 2015, 5322−5328
  Z. You, K. Harms, S. Dehnen
  
• "Synthesis and thorough investigation of discrete organotin telluride clusters" Chem. Eur. J. 2015, 21, 12376−12388
  J. P. Eußner, R. O. Kusche, S. Dehnen