Low melting spin crossover compounds (SCOILs) and SCO-glasses
Final Report Abstract
Im Rahmen dieser Arbeiten wurden zwei Teilprojekte verfolgt. Beide Teile beziehen sich auf das Ziel SCOILs (Spin Crossover Ionic Liquids) oder SCO-Gläser zu synthetisieren, nähern sich diesem Ziel jedoch von unterschiedlichen Ausgangspunkten. i) Die Synthese von niedrigschmelzenden kationischen Koordinationsverbindungen wurde durch Implementierung von geeigneten Seitenketten erreicht. Als zu manipulierender Grundkörper wurde zunächst 2-(2-Pyridyl)-imidazol verwendet. Mit dieser Strategie konnten zwei ungeladene Prototyp-Liganden mit einer Ethyl (IEt) bzw. einer Methoxyethyl (IEtOMe) Seitenkette hergestellt werden. In Reaktion mit Fe(X)2·6H2O (X = ClO4, BF4, NTf2) bilden beide Liganden 3:1-Komplexe der Art [FeII(L*)3]X2 aus (L* = ungeladener bidentater Imidazol-Ligand mit Seitenkette, X = Gegenion). In Kombination mit Fe(BF4)2·6H2O oder Fe(NTf2)2·6H2O konnten niedrigschmelzende Koordinationsverbindungen der Liganden isoliert und charakterisiert werden. Unter Verwendung eines 2-Pyridyl substituierten 1,3,4-thiadiazols als Grundkörper konnte zudem ein kationischer Ligand mit NTf2-Gegenion [(IIINIm)(NTf2)] dargestellt werden. Seine prinzipielle Fähigkeit zur Ausbildung von 2:1-Typ Koordinationsverbindungen der Art [M(L+)2(Y)2]X2 (L+ = kationischer bidentater Thiadiazol-Ligand mit Imidazolium Seitenkette, Y = anionischer Coligand) wurde durch strukturelle Charakterisierung des Komplexes [CoII(IIINIm)2(NCS)2](NTf2)2 demonstriert. ii) Die Synthese von neuen 2-Pyridyl substituierten Azol-Grundkörpern, geeignet für die Kupplung mit zusätzlichen Seitenketten, wurde erreicht. In diesem Teilprojekt wurden 6 neue Thiazol und 1,2,4-Thiadiazol-Grundkörper für Komplexierungsreaktionen verwendet. Neben mehreren unerwarteten Reaktionsprodukten wurden neue 2:1- und 3:1-Typ Komplexe der ungeladenen Liganden hergestellt. Als besonders vielversprechend erwies sich der Ligand 2-Pentyl-4-(2-pyridyl)-thiazol (IIPent). Der niedrigschmelzende SCO Komplex [FeII(IIPent)3](ClO4)2 stellt die erste Zielverbindung dar, die beide gewünschten Eigenschaften vereinigt. Zusammenfassend konnte mit diesem Projekt die prinzipielle Darstellungsmöglichkeit von niedrigschmelzenden Koordinationsverbindungen sowohl des 3:1-Typs der Art [MII(L*)3]X2 mit ungeladenen Liganden L* und kationischem Chromophor, sowie des 2:1-Typs der Art [MII(L+)2(Y)2]X2 mit kationischen Liganden L+ und ungeladenem Chromophor verifiziert werden (M = Übergangsmetall, X = nicht koordinierendes Gegenion, Y = anionischer Coligand). Dem Ziel, der Synthese von SCOILs oder SCO-Gläsern, konnte sich damit ein entscheidendes Stück genähert werden. Eine erste Zielverbindung [FeII(IIPent)3](ClO4)2, die sowohl niedrigschmelzend ist als auch das SCO Phänomen aufweist konnte isoliert werden. Des Weiteren konnten Synthesestrategien, die zur Zielverbindungsklasse führen sollen, weiter präzisiert werden.
Publications
-
"2-Amino-4-(2-pyridyl)thiazole as Chelating Ligand: A Dinuclear Oxido-Bridged Ferric Complex and Mononuclear 3d Metal Complexes". Eur. J. Inorg. Chem., 2014, 3114–3124
Huxel, Timo; Leone, Selina; Lan, Yanhua; Demeshko, Serhiy & Klingele, Julia
-
"Cobalt(II) complexes of a new imidazolium-tagged thiadiazole ligand with bis(trifluormethylsulfonyl)imide or tetraisothiocyanato cobaltate as counterion". Trans. Met. Chem., 2015, 40, 61–68
Huxel, Timo & Klingele, Julia
-
"2-Amino-5-(2-pyridyl)-thiadiazole as Bidentate Ligand". Z. Anorg. Allg. Chem. 2015, 641, 1711–1717
Huxel, Timo; Demeshko, Serhiy & Klingele, Julia
-
"Low-melting cationic 3d-transition metal complexes of azole-based ligands". Polyhedron, 2015, 93, 28–36
Huxel, Timo; Skaisgirski, Michael & Klingele, Julia
-
"Low-melting complexes with cationic side chains – Phosphonium-, ammonium- and imidazoliumtagged coordination compounds". Coord. Chem. Rev., 2015, 292, 15–29
Klingele, Julia
