Hauptgruppen- trifft frühe Übergangsmetall- und f-Block-Chemie

• Antragsteller: Dr. Martin Lichtenthaler
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 288099196

Hochreaktive Hauptgruppen-basierte Kationen werden erfolgreich als Oxidationsmittel, Komplexligand, Lewis-, Brønstedt-Säure und Polymerisationskatalysator eingesetzt und stellen somit einen wichtigen Beitrag zur Grundlagen- und angewandten Forschung dar. Die notwendige Stabilisierung der Kationen in kondensierter Phase beruht auf dem Einsatz schwach koordinierender Anionen, die die Kationen-Anionen-Wechselwirkung minimieren. In einem zweijährigen Postdoc-Aufenthalt an der University of California, Berkeley, soll die Reaktionsfähigkeit der Kationen erstmals mit verschiedenen Übergangsmetall- (Gruppe 4, 5) und f-Block-Verbindungen untersucht werden. Die hierbei entstehenden metallorganischen Komplexe sollen isoliert, vollständig charakterisiert und u. a. in Olefinpolymerisationen und Molekülaktivierungen (z.B. CO, H2, P4) als Katalysator bzw. Initiator eingesetzt werden. Hauptsyntheseziele sind: i) hochreaktive Zirconocene, die effizientere Olefinpolymerisationen ermöglichen, ii) kationische Nb- und Ta-Komplexe, die kleine Moleküle aktivieren können sowie iii) die ersten kationischen kovalent gebundenen Ga-Nd/U-Komplexe, die Anwendung bei der Aufarbeitung radioaktiver Abfälle finden könnten. Durch die Untersuchungen sollen wichtige Synergien zwischen Hauptgruppen- und Übergangsmetall-Chemie identifiziert sowie innovative Katalysator Systeme entwickelt werden. Das gesamte Projekt wird von quantenchemischen Rechnungen begleitet werden, um die Thermodynamik und Reaktivitäten der dargestellten Spezies verstehen und mögliche Reaktionsmechanismen aufklären zu können.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. John Arnold