Ethin(di)thiolate und -(di)selenolate: von der Synthese zu möglichen Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Ruschewitz
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 423432238

Seit vielen Jahren untersucht die Arbeitsgruppe Ruschewitz binäre und ternäre Acetylide der Alkali- und Erdalkalimetalle, wobei insbesondere die von uns synthetisierten ternären Alkalimetall-Übergangsmetall-Acetylide eine interessante Stoffklasse an der Grenze zwischen ionischen und halbleitenden Materialien darstellen. Seit 2018 ist es uns gelungen, durch Umsetzungen in flüssigem Ammoniak erstmalig Acetylide des Selens zu synthetisieren (A(I)SeC2H mit A(I) = Na, K, Rb, Cs), die das bisher in kristalliner Form unbekannte lineare –SeC2H-Anion enthalten. In der Zwischenzeit konnten wir auch Verbindungen mit der Zusammensetzung A(I)SC2H (A(I) = Na, K, Rb, Cs) darstellen, in denen das zum ubiquitären Thiocyanat isolobale –SC2H-Anion enthalten ist. Im vorliegenden Projekt sollen nun erstmalig Übergangsmetallverbindungen mit diesen Anionen dargestellt und die Eigenschaften dieser beiden Liganden in Komplexen insbesondere auch im Vergleich zum Thio- bzw. Selenocyanat untersucht werden. Untersuchungen zur thermischen Zersetzung, der Reaktivität dieser Anionen gegenüber Oxidationen und der Ausbildung von Dimeren bzw. Polymeren sind ebenfalls Ziele dieser Arbeit. 2022 haben wir Li2[SeC2Se] x 2NH3 publiziert, dass das extrem ungewöhnliche („exotische“) Dianion -Se-C2-Se- enthält. Dieses liegt auch in Verbindungen der Zusammensetzung A(I)2E2C2 mit A(I) = Na, K, Rb, Cs und E = Se, Te vor. Durch Oxidationen mit Jod oder Brom sollten daraus SeCx-Polymere darstellbar sein, für die eine erhöhte Leitfähigkeit erwartet wird und die ggf. im Bereich der Optoelektronik interessant sein könnten. Ähnlich hohe Leitfähigkeiten werden für Koordinationspolymere auf Basis von aromatischen Bis(ethinylselenolaten) erwartet, die wir im beantragten Projekt ebenfalls erstmalig darstellen wollen. Somit sollen in diesem Folgeantrag ausgehend von den im ersten Projekt dargestellten Verbindungen Wege aufgezeigt werden, wie man zu Materialien gelangen kann, für die es z.B. im Bereich der Optoelektronik interessante Anwendungsmöglichkeiten geben könnte. Neben den geplanten Synthesen und Analysen beinhaltet das Projekt auch begleitende quantenmechanische Berechnungen sowohl an einzelnen Molekülfragmenten als auch ausgedehnten Festkörpern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen