Dative Bonding in Main-Group Chemistry: Structure and Reactivity

• Applicant: Professor Dr. Gernot Frenking
• Subject Area: Theoretical Chemistry: Electronic Structure, Dynamics, Simulation ; Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 2018 to 2021
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 406421966

• Final Report Year: 2022

Final Report Abstract

Die theoretischen Untersuchungen, die im Rahmen dieses Projektes durchgeführt wurden, haben zu einer großen Bereicherung der Chemie der Hauptgruppenelemente geführt. Die häufig in Kooperation mit experimentellen Gruppen erfolgten Untersuchungen haben gezeigt, dass die dative Bindung eine viel größere Bedeutung für die Beschreibung der Bindungsverhältnisse in Hauptgruppenmolekülen hat, als gemeinhin angenommen wird. Das Modell der dativen Bindung hat in vielen Fällen zu einer Erklärung von experimentellen Befunden geführt. Darüber hinaus kam es zu einer Vorhersage von stabilen Verbindungen mit dativen Bindungen, die bei klassischer Beschreibung nicht für möglich gehalten wurden. Wir sehen daher die Arbeiten, die im Rahmen dieses Antrags durchgeführt wurden, als sehr erfolgreich an.

Publications

• Octa-coordinated alkaline earth metal–dinitrogen complexes M(N2)8 (M=Ca, Sr, Ba). Nature Communications, 10(1).
  Wang, Qian; Pan, Sudip; Lei, Shujun; Jin, Jiaye; Deng, Guohai; Wang, Guanjun; Zhao, Lili; Zhou, Mingfei & Frenking, Gernot
  
• Transition‐Metal Chemistry of Alkaline‐Earth Elements: The Trisbenzene Complexes M(Bz)3(M=Sr, Ba). Angewandte Chemie International Edition, 58(48), 17365-17374.
  Wang, Qian; Pan, Sudip; Wu, Yan‐Bo; Deng, Guohai; Bian, Jian‐Hong; Wang, Guanjun; Zhao, Lili; Zhou, Mingfei & Frenking, Gernot
  
• d–d Dative Bonding Between Iron and the Alkaline‐Earth Metals Calcium, Strontium, and Barium. Angewandte Chemie International Edition, 59(34), 14615-14620.
  Stegner, Philipp; Färber, Christian; Oetzel, Jan; Siemeling, Ulrich; Wiesinger, Michael; Langer, Jens; Pan, Sudip; Holzmann, Nicole; Frenking, Gernot; Albold, Uta; Sarkar, Biprajit & Harder, Sjoerd
  
• The Valence Orbitals of the Alkaline‐Earth Atoms. Chemistry – A European Journal, 26(62), 14194-14210.
  Fernández, Israel; Holzmann, Nicole & Frenking, Gernot
  
• Dinitrogen complexation and reduction at low-valent calcium. Science, 371(6534), 1125-1128.
  Rösch, B.; Gentner, T. X.; Langer, J.; Färber, C.; Eyselein, J.; Zhao, L.; Ding, C.; Frenking, G. & Harder, S.
  
• Transition-Metal Chemistry of the Heavier Alkaline Earth Atoms Ca, Sr, and Ba. Accounts of Chemical Research, 54(15), 3071-3082.
  Zhou, Mingfei & Frenking, Gernot
  
• π Back-Donation from a Beryllium Dibromide Fragment at the Expense of Its σ Strength. Inorganic Chemistry, 61(1), 700-705.
  Thomas-Hargreaves, Lewis R.; Pan, Sudip; Ivlev, Sergei I.; Frenking, Gernot & Buchner, Magnus R.
  
• Isolation of Stable Borepin Radicals and Anions. Angewandte Chemie International Edition, 61(23).
  Hollister, Kimberly K.; Yang, Wenlong; Mondol, Ranajit; Wentz, Kelsie E.; Molino, Andrew; Kaur, Aishvaryadeep; Dickie, Diane A.; Frenking, Gernot; Pan, Sudip; Wilson, David J. D. & Gilliard, Robert J.