Einkristalldiffraktometer mit Mo/Cu Mikrofokusanoden
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Einkristalldiffraktometer wurde sehr erfolgreich zur Strukturaufklärung kleiner Moleküle in den verschiedenen Bereichen der Forschung am Catalysis Research Center der Technischen Universität München eingesetzt. Zu den wichtigsten Forschungsergebnissen zählt u.A. die eindeutige Bestimmung der räumlichen Struktur einer Reihe von Produkten von stereoselektiven bzw. enantioselektiven Katalysereaktionen. Dabei war der Beweis der Konstitution (Konnektivität der Atome), sowie der relativen und auch absoluten Konfiguration (exakte räumliche Anordnung der Atome) der Verbindungen durch Einkristallröntgendiffraktometrie unabdingbar, um das selektive synthetische Potential der Darstellungsmethoden zweifelsfrei zu demonstrieren. Zu den so charakterisierten Verbindungen gehören u.A. 8-Methyloctahydro-6H-spiro{cyclopenta[1,4]cyclobuta[1,2]benzen-5,2'-[1,3]dithian} sowie (S)-7-chloro-4-hydroxy-3,3-dimethyl-3,4-dihydrochinolin-2(1H)-on. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet war die strukturelle Analyse von molekularen Katalysatoren für verschiedene chemische Transformationen. Die genaue experimentelle Bestimmung der geometrischen Parameter dieser molekularen Verbindungen durch Einkristallröntgendiffraktometrie war und ist die Grundvoraussetzung für das grundlegende Verständnis der Reaktivität dieser Verbindungen und damit notwendige Bedingung für die optimierte Weiterentwicklung dieser Systeme. Dabei wurde eine Vielzahl von Katalysatoren basierend auf verschiedenen Ligandenplattformen (z.B. Mabiq, Carbene, Phosphane) und unterschiedlichsten Metallen (z.B. Pd, Cu, Fe, Ni, Co, Ce) charakterisiert, welche innerhalb eines breiten Spektrums chemischer Umsetzungen (z.B. photochemische Reaktionen, Redoxreaktionen, CO2-Aktivierung) angewendet wurden. Ein drittes sehr umfangreiches Forschungsgebiet zu dem das beschaffte Großgerät bisher beigetragen hat, ist die Strukturbestimmung (niedervalenter) Hauptgruppenelementverbindungen, vor allem Siliciumverbindungen. Ziel dieser Forschung ist es, für diese Verbindungen mit ihren ungewöhnlichen Strukturen und einzigartigen elektronischen Eigenschaften neuartige Anwendungen zu finden. Insbesondere gilt das Augenmerk dabei niedrig koordinierten Siliciumverbindungen. Die strukturelle Analyse mittels Einkristallröntgendiffraktometrie ist bei diesen absolut neuartigen Verbindungen Grundvoraussetzung für den zweifelsfreien Beweis deren gelungener Darstellung. Das Einkristalldiffraktometer wurde hierbei bisher erfolgreich zur Bestimmung von Silanonen, Iminosiloxysilylenen, Iminosilylenen, Iminodisilenen, sowie einer Vielzahl weiterer Verbindungen eingesetzt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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“A Hybrid Carbocyclic/N-Heterocyclic Carbene Ligand”. Chem. Commun. 2017, 53, 2098-2101
C. Jandl, A. Pöthig
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“A New Class of Lasing Materials: Intrinsic Stimulated Emission from Nonlinear Optically Active Metal–Organic Frameworks”. Adv. Mater. 2017, 29(17), 605637 1–7
R. Medishetty, V. Nalla, L. Nemec, S. Henke, D. Mayer, H. Sun, K. Reuter, R. A. Fischer
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“Brønsted Acid Catalysis in Visible-Light-Induced [2+2] Photocycloaddition Reactions of Enone Dithianes”. Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4337-4341
C. Brenninger, A. Pöthig, Th. Bach
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“From Si(II) to Si(IV) and Back: Reversible Intramolecular Carbon–Carbon Bond Activation by an Acyclic Iminosilylene”. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 8134-8137
D. Wendel, A. Porzelt, F. A. D. Herz, D. Sarkar, C. Jandl, S. Inoue, B. Rieger
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“Silicon and Oxygen’s Bond of Affection: An Acyclic Three-Coordinate Silanone and its Transformation to an Iminosiloxysilylene”. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17193-17198
D. Wendel, D. Reiter, A. Porzelt, P. J. Altmann, S. Inoue, B. Rieger
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„The Twist of a Silicon–Silicon Double Bond: Selective Anti-Addition of Hydrogen to an Iminodisilene”. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 9156-9159
D. Wendel, T. Szilvási, C. Jandl, S. Inoue, B. Rieger
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“Embryonic brass: pseudo two electron Cu/Zn clusters”. Chem. Sci. 2018, Advance Article
H. Banh, J. Hornung, T. Kratz, C. Gemel, A- Pöthig, F. Gam, S. Kahlal, J.-Y. Saillard, R. A. Fischer
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“Precise Activation of Ammonia and Carbon Dioxide by an Iminodisilene”. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 14575-14579
D. Wendel, T. Szilvási, D. Henschel, P. J. Altmann, C. Jandl, S. Inoue, B. Rieger
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“Selective and catalytic carbon dioxide and heteroallene activation mediated by cerium N- heterocyclic carbene complexes”. Chem. Sci. 2018, 9, 8035-8045
P. L. Arnold, R. W. F. Kerr, C. Weetman, S. R. Docherty, J. Rieb, F. L. Cruickshank, K. Wang, C. Jandl, M. W. McMullon, A. Pöthig, F. E. Kühn and A. D. Smith
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“Site- and Enantioselective C–H Oxygenation Catalyzed by a Chiral Manganese Porphyrin Complex with a Remote Binding Site”. Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2953-2957
F. Burg, M. Gicquel, S. Breitenlechner, A. Pöthig, T. Bach
