Funktionale Materialien basierend auf Aurophilie für die Optoelektronik und die Sub-Nano Physik
Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In diesem Projekt wurde der Einfluss sterischer und elektronischer Faktoren auf die Lumineszenz von Isocyanidkomplexen des Typs [Au(CNR)2]WCA (WCA: „weakly coordinating anion“ oder schwach koordinierendes Anion) und [Au(CNR)2][AuX4] (X = Cl, Br, CN) untersucht. Dazu wurden spektroskopische und strukturaufklärende Methoden verglichen. Im Fall aromatischer Substituenten R wurde festgestellt, dass in den Strukturen der festen Verbindungen in der Regel keine aurophile Wechselwirkungen – also Aneinanderlagerung der Goldatome getrennter Molekülen – auftreten, sondern dass in der Regel die Wechselwirkung mit den aromatischen π-Systemen die Packung im Festkörper bestimmt. IR-spektroskopische Untersuchungen zeigten eine überraschend strenge Abhängigkeit der Elektronendichte am Gold(I)-atom von der Koordinationsstärke des schwach koordinierenden Anions, wie dieses bereits bei einer Reihe von Verbindungen des Typs [Au(NCMe)2]WCA (NCMe: Acetonitril) beobachtet wurde. Im Fall aliphatischer Substituenten R wurde beobachtet, dass die Packung in den Strukturen der festen Verbindungen in der Regel maßgeblich durch aurophile Wechselwirkungen bestimmt wird und dass der sterische Einfluss des Anions größer zu sein scheint als der elektronische (zumindest solange schwach koordinierende Anionen verwendet werden). Denn die Elektronendichte am Gold(I)-atom war von der Koordinationsstärke des schwach koordinierenden Anions weitestgehend unabhängig, solange ausgedehnte aurophile Wechselwirkungen vorlagen. Die Störung der Ausbildung aurophiler Wechselwirkungen durch den Einsatz sehr großer Anionen führte zu einer großen Veränderung der Elektronendichte am Goldatom. Der Einfluss dieser Effekte auf die Lumineszenz dieser Verbindungen ist bisher nicht vollständig verstanden und muss weiter untersucht werden. Goldverbindungen mit Goldatomen in unterschiedlichen Oxidationstufen wie in [AuI(CNR)2][AuIIIX4] zeigten aurophile Wechselwirkung, wenn Elektronendichte vom Kation auf das Anion übertragen wird (X = Cl), wobei die Lumineszenz dieser Verbindungen geringer war als die des gleichen Komplexkations mit schwach koordinierenden Anionen. Wird Elektronendichte vom Anion auf das Kation übertragen (X = CN), trat lediglich unter den Gold(I)-atomen der Komplexkationen aurophile Wechselwirkung auf. Die Intensität der Lumineszenz der Verbindungen wurde aber im Vergleich zum gleichen Komplexkation mit schwach koordinierenden Anionen um ein Vielfaches erhöht. Daher erscheint die weitere Arbeit an solchen Systemen als ein Schlüssel zum Verständnis des Einflusses der AuI-AuIII- Wechselwirkung auf die Lumineszenz solcher Verbindungen. Bei Versuchen zur Darstellung einfacher Aurate(I) mit Halogenidliganden ([AuX2]- mit X = Cl, Br, I) wurde die Mischbarkeit von Diiodoauratanionen ([AuI2]-) und Triiodidanionen (I3-) im Festkörper der Salze mit Tetrabutylammoniumkationen wiederentdeckt und strukturell untersucht. Eine solche Mischbarkeit besitzt Relevanz für supraleitende Verbindungen und in der Solartechnik. Darüber hinaus wurden in Projekten mit Austauschstudenten Gold(I)-komplexe von Isocyaniden zu sogenannten azyklischen Diaminocarbenkomplexen umgesetzt, und beide Typen von Komplexen auf deren inhibierende Aktivität gegenüber Lungen- und Zervixkrebszellen untersucht, wobei zum Teil gute Aktivitäten entdeckt wurden. In einer Masterarbeit wurden Gold(I)-komplexe von neuartigem N-heterozyklischen Carbenen hergestellt, die auf ihre inhibierende Aktivität gegenüber gegenüber Darm- und Zervixkrebszellen untersucht wurden. Hierbei wurden zum Teil exzellente Aktivitäten festgestellt.
