Donorsubstituierte Alkine als direktionale Brückenliganden in polynuklearen Komplexen

• Antragsteller: Professor Dr. Wolfram W. Seidel
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 272575417

Die Grundlage des geplanten Forschungsprojektes bilden die bemerkenswerten Eigenschaften supramolekularer Koordinationsverbindungen, die durch Verwendung spezifischer Alkinliganden eine extrem starke elektronische Kopplung von Metallzentren aufweisen. Die Verknüpfung verschiedener Metallzentren erfolgt dabei über Alkinliganden, die in beiden alpha-Positionen über Donoratome verfügen. Eine eta2-Koordination über die Dreifachbindung verwandelt die primär linearen Alkine in kappa2-Chelatliganden. Bei den Donoratomen kann es sich dabei um Chalkogen- und um Pniktogenatome handeln. Konzeptionell lassen sich die mononuklearen Alkinkomplexe mit terminalen Donorgruppen als Funktionsliganden ansehen. Die großen Bisswinkel, die aus dem bend back angle der koordinierten Alkine resultieren, die hohe Polarisierbarkeit und die verbreitete Redoxaktivität von Alkinkomplexen mit mittleren Übergangsmetallen lassen ein unkonventionelles Koordinationsverhalten erwarten. Eine systematische Variation der Donorzentren soll die spezifische Funktion dieser direktionalen Brückenliganden für die Charakteristik ihrer mehrkernigen Komplexverbindungen aufklären. Das zentrale Thema des Forschungsprojektes ist die Entwicklung von Synthesestrategien für die kontrollierte und schrittweise Darstellung polynuklearer Komplexverbindungen auf Basis von Alkinen mit alpha-Donorzentren. Voraussetzung dafür ist ein möglichst direkter präparativen Zugang zu Alkinkomplexen mit freien terminalen Donoren aus entsprechenden W(II)- bzw. W(IV)-Acetylen- bzw. Halogenacetylen-Komplexen durch nukleophile Substitution. Diese Substitutionen am koordinierten Alkin sind nur in Ansätzen und nicht systematisch untersucht worden und sie bieten über den Aufbau interessanter polynuklearer Komplexverbindungen hinaus die Möglichkeit, anderweitig nicht oder nur schwer zugängliche Alkine zu synthetisieren. Die voraussichtlich komplexen elektronischen Strukturen der erhaltenen supramolekularen Verbindungen sollen mit spektroskopischen und theoretischen Methoden erschöpfend aufgeklärt werden. Auf dieser Basis werden eine vergleichende Einordnung und eine Bewertung des Anwendungspotenzials dieser bislang unbekannten Ligandensysteme möglich.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen