ESR-Spektrometer
Final Report Abstract
Durch die Anwendung der Elektronenspinresonanz(ESR)-Spektroskopie konnten in vielen Projekten erhebliche Fortschritte erzielt werden. Zudem haben sich uns dadurch gänzlich neue Forschungsgebiete eröffnet. So konnten die Redoxprozesse von Borolen, ungesättigten fünfgliedrigen Borheterocyclen, und Diborenen, Verbindungen mit einer elektronenpräzisen Bor-Bor-Doppelbindung, aufgeklärt werden. Die durch Ein-Elektronen-Übertragungs-Reaktionen gebildeten Radikalionen konnten zweifelsfrei nachgewiesen und eindeutig charakterisiert werden. Für die Klasse der Borolverbindungen konnte in diesen Studien gezeigt werden, dass die bekannte Zwei-Elektronen- Reduktion zu den entsprechenden Boroldianionen, die isoelektronisch zu Cyclopentadienyl-Anionen sind, stufenweise über zwei Ein-Elektronen-Schritte abläuft. Belege für einen Elektronentransferprozess wurden auch bei nukleophilen Substitutionsreaktionen von einem Borolbasierten Borylanion gefunden. Durch den spektroskopischen Nachweis eines neutralen Borolylradikals im Reaktionsverlauf konnte gezeigt werden, dass ein Elektronen transfer- statt eines SN2-Mechanismus vorliegt. Als wichtiges Instrument hat sich die ESR-Spektroskopie auch in der Charakterisierung von Systemen mit mehreren spintragenden Bor-Einheiten erwiesen. Mittels ESR- Methoden konnten in einer Reihe von Boryl-Diradikalen die Art und Größe der Wechselwirkung der ungepaarten Elektronen an den Bor-Zentren in Abhängigkeit des aromatischen Brückenligandes bestimmt werden. Die Erkenntnisse aus diesen Studien werden im Rahmen eines anlaufenden Graduiertenkollegs (GRK) zum Thema „Molekulare Biradikale“ für die gezielte Darstellung von organischen Triplett-Molekülen genutzt. Neben elementorganischen Radikalen wurde die Methode auch zur Charakterisierung von zahlreichen Metallkomplexen, insbesondere von ansa-verbrückten Metalloarenen eingesetzt. Untersuchungen an einer Reihe von homo- und heteroleptischen Vanadoarenophanen haben gezeigt, dass die Vanadium-Hyperfeinkopplungen mit der Abwinkelung des jeweiligen Satzes an carbocyclischen Ringen korreliert. Mit Hilfe des Spektrometers konnten auch Untersuchungen an davon abgeleiteten paramagnetischen Makromolekülen vorgenommen werden, die Aufschluss über deren Ring-geöffnete Struktur erlaubten. Die Möglichkeit zu ESR-spektroskopischen Messungen hat stark zur Vernetzung und zum Dialog der verschiedenen Arbeitsgruppen am Institut, aber auch zum institutsübergreifenden Austausch, beigetragen und damit wesentlich zum Aufbau eines neuen Graduiertenkollegs verholfen.
Publications
- Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 2977. Angew. Chem. 2012, 124, 3031
Prof. Dr. H. Braunschweig, Prof. Dr. V. Dyakonov, J. Oscar. J. Jimenez-Halla, Dr. Katharina Kraft, Dr. I. Krummenacher, Dr. K. Krzysztof, A. Sperlich und J. Wahler
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/anie.201108632) - Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 12852. Angew. Chem. 2013, 125, 13088
Prof. Dr. H. Braunschweig, Prof. Dr. B. Engels, Z. Falk, C. Hörl, J. H. Klein, T. Kramer, H. Kraus, Dr. I. Krummenacher, Prof. Dr. C. Lambert und C. Walter
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/ange.201306969) - Chem. Eur. J. 2013, 19, 270
Prof. Dr. H. Braunschweig, Prof. Dr. F. Breher, S. Capper, K. Dück, Dr. M. Fuß, Dr. J. O. C. Jimenez-Halla, Dr. I. Krummenacher, Dr. T. Kupfer, Dr. D. Nied und Dr. K. Radacki
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/chem.201203288) - Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5453. Angew. Chem. 2014, 126, 5557
Dr. R. Bertermann, Prof. Dr. H. Braunschweig, Dr. R. D. Dewhurst, C. Hörl, T. Kramer und Dr. I. Krummenacher
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/anie.201311110) - Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 5689. Angew. Chem. 2014, 126, 5797
Dr. P. Bissinger, Prof. Dr. H. Braunschweig, Dr. A. Damme, Dr. T. Kupfer und Dr. I. Krummenacher
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/anie.201311110) - Organometallics 2014, 33, 1659
Dr. T. Arnold, H. Braunschweig, Dr. A. Damme, Dr. C. Hörl, Dr. T. Kramer, Dr. I. Krummenacher und Dr. J. Mager
(See online at https://dx.doi.org/10.1021/om401212n) - Angew. Chem. Int. Ed. 2015
Dr. D. Schmidt, M. Son, Dr. J. M. Lim, Dr. M.- J. Lin, Dr. I. Krummenacher, Prof. H. Braunschweig, Prof. Dr. D. Kim und Prof. Dr. F. Würthner
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/anie.201507039) - Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 359. Angew. Chem. 2015, 127, 366
Dr. P. Bissinger, Prof. Dr. H. Braunschweig, Dr. A. Damme, Dr. C. Hörl, Dr. I. Krummenacher und Dr. T. Kupfer
(See online at https://dx.doi.org/10.1002/ange.201409513) - J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1492
Prof. H. Braunschweig, Dr. A. Damme, Dr. S. Demeshko, Dr. K. Dück, Dr. T. Kramer, Dr. I. Krummenacher, Prof. Dr. F. Meyer, Dr. K. Radacki, S. Stellwag-Konertz und Dr. G. Whittell
(See online at https://dx.doi.org/10.1021/ja510884h) - J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 6750
Dr. L. Ji, Dr. R. M. Edkins, Dr. A. Lorbach, Dr. I. Krummenacher, C. Brückner, Dr. A. Eichhorn, Prof. Dr. H. Braunschweig, Prof. B. Engels, Prof. P. J. Low, Prof. T. B. Marder
(See online at https://dx.doi.org/10.1021/jacs.5b03805)
