Übergangsmetallkomplexe mit Lewis-sauren Bismut-Zentren im Rückgrat ambiphiler Liganden

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Limberg
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 215753403

Das Element Bismut zeichnet sich durch zahlreiche Besonderheiten aus. So ist es beispielsweise das schwerste stabile Element, also ein Schwermetall, aber gleichzeitig kaum toxisch. Die Elektronenhülle ist leicht polarisierbar, der Ionenradius groß und Verbindungen des Bismuts weisen oftmals eine ausgeprägte Lewis-Acidität auf. Diese Vorzüge und Eigenschaften haben gerade in den letzten Jahren zu einem verstärkten Einsatz von Bismut-Verbindungen in der organischen Synthese bzw. in der Materialsynthese geführt und sie bilden auch die Basis dieses Projektes: Es werden gezielt Verbindungen hergestellt werden, die neben Lewis-sauren Bismut-Zentren auch Lewis-basische Henkel-Einheiten enthalten und die somit als „ambiphil“ bezeichnet werden können. Über die Henkel-Funktionen sollen die Bismut-Atome dann in räumlicher Nähe zu Übergangsmetall-Ionen fixiert werden, so dass der elektronische Einfluss ihrer Lewis-Acidität - gezielt gesteuert über einen zusätzlichen Substituenten - untersucht werden kann. Ziel ist es hierbei, durch die so gewonnenen Erkenntnisse zu Systemen zu gelangen, in denen Bismut-Einheiten die Reaktivität von Übergangsmetall-Komplexfragmenten unterstützen bzw. verändern. Diese sollen im Anschluss genutzt werden, um neue (auch katalytische) Prozesse zu entwickeln, in denen vergleichsweise reaktionsträge, organische oder anorganische Substrate in Wertstoffe überführt werden. Zur Aktivierung kleiner Moleküle wie CO2 werden mitunter auch Verbindungen maßgeschneidert, die eine Positionierung der Bismut- und Übergangsmetall-Zentren in einem Abstand zueinander erlauben, der keine direkte Wechselwirkung mehr zulässt: Substrate können in einer solchen „Zange“ stark polarisiert und entsprechend für Folgereaktionen vorbereitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen