Multinary Zintl Phases Comprising Elements of Groups 13 - 15 and Ternary Molecular Intermetalloids

• Applicant: Professorin Dr. Stefanie Dehnen
• Subject Area: Solid State and Surface Chemistry, Material Synthesis
• Term: from 2010 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 184632928

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

Die Ergebnisse des Projekts lassen sich folgendermaßen einordnen: (a) Der Einsatz kleiner binärer Anionen ermöglichte die Bildung von ternären intermetalloiden Clusteranionen mit ungewöhnlichen Strukturen und ungewöhnlicher Bindungssituationen, die mittels vielfältiger unterschiedlicher Techniken analysiert wurden. (b) Pseudo-homoatomare Elementkombinationen erhöhten die Löslichkeit und Ausbeuten von Edukten und Produkten, aber auch die Komplexität der Analytik. (c) Genaue Studien von Produktspektren und Nebenprodukten ließen gewisse Rückschlüsse auf Zersetzungswege der Anionen und deren Reaktivität zu. (d) Es war möglich einen Bildungsweg für nicht-deltaedrische intermetalloide Clusteranionen zu formulieren. (e) Umfangreiche Studien zur organischen oder elementorganischen Derivatisierung der Clusteranionen stehen noch aus. Insgesamt gingen aus den Untersuchungen, die im Unterschied zum Vorgängerprojekt neun weitere Veröffentlichungen in angesehenen Fachjournalen hervor. Etliche davon wurden an anderen Stellen, etwa in den Nachrichten aus der Chemie oder in den Medien, hervorgehoben, was uns besonders freute. Wir halten das Projekt daher für sehr erfolgreich beendet, wenngleich wir auch aktuell noch immer mit Arbeiten zu dem Themenkomplex „multinäre Zintlanionen“ befasst sind, bei dem es noch zahlreiche Fragen zu beantworten gibt, die sich inzwischen weltweit steigenden Interesses erfreuen.

Publications

• "[Pd@Pd2Pb10Bi6]4–: A Pd-Centered Pallada-(Bisma-)Plumbaspherene Comprising In- Situ-Formed [Pd(Bi3–xPbx)](x+1)– 14-Electron Fragments". Angew. Chem. 2013, 125, 13786-13790; Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 13544-13548
  R. Ababei, W. Massa, K. Harms, X. Xie, F. Weigend, S. Dehnen
  
• "Origin and Whereabouts of Electrons and Protons During the Formation of Intermetalloid Clusters [Sm@Ga3-xH3-2xBi10+x]3– (x = 0, 1)" Angew. Chem. 2014, 126, 12173– 12177; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 11979–11983
  B. Weinert, F. Müller, K. Harms, S. Dehnen
  
• "Quantitative investigation of bonding characteristics in ternary Zintl anions: charge and energy analysis of [Sn2E152(ZnPh)]‒ (E15 = Sb, Bi) and [Sn2Sb5(ZnPh)2]3‒" J. Comput. Chem. 2014, 35, 1045–1057
  M. Raupach, S. Dehnen, R. Tonner
  
• "[V@Ge8As4]3− and [Nb@Ge8As6]3−: Unprecedented Encapsulation of Electron-Poor Transition Metal Atoms" Chem. Commun. 2015, 51, 3866-3869
  S. Mitzinger, L. Broeckaert, W. Massa, F. Weigend, S. Dehnen
  
• "Formation of (Bi11)3–, A Homoatomic, Polycyclic Bismuth Polyanion, by Pyridine- Assisted Decomposition of (GaBi3)2–". Angew. Chem. 2014, 126, 4792– 4797; Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 4704–4708
  B. Weinert, A.R. Eulenstein, R. Ababei, S. Dehnen
  
• "Ionic Radius-Driven Selection of the “Exo-Ligand” for Intermetalloid [Ln@Pb14–xBix]q– or [Ln@Pb13–yBiy]q– Cages (x/q = 7/4, 8/3; y/q = 4/4, 3/3)" Chem. Eur. J. 2015, 21, 386-394
  R. Ababei, W. Massa, B. Weinert, P. Pollak, X. Xie, R. Clérac, F. Weigend, S. Dehnen
  
• "Understanding of Multimetallic Cluster Growth" Nat. Commun. 2016, 7, 10480
  S. Mitzinger, L. Broeckaert, W. Massa, F. Weigend, S. Dehnen
  
• "{[CuSn5Sb3]2–}2: A Dimer of Inhomogeneous Superatoms" Angew. Chem. 2016, 128, 11950-11955; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11775-11780
  R.J. Wilson, L. Broeckaert, F. Spitzer, F. Weigend, S. Dehnen
  
• “Main Group Metal–Actinide Magnetic Coupling and Structural Response Upon U4+ Inclusion Into Bi, Tl/Bi, or Pb/Bi Cages” J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9033-9036
  N. Lichtenberger, R. J. Wilson, A. R. Eulenstein, W. Massa, R Clérac, F. Weigend, S. Dehnen