Heteroldianionen der Tetrele als Synthesebausteine zum Aufbau polarisierter Mehrfachbindungssysteme und bicyclischer Carbenanaloga

• Antragsteller: Professor Dr. Thomas Müller
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431534440

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Rahmen des Projektes untersuchten wir das Synthesepotential der Kaliumsalze der Sila- und Germacyclopentadiendiide. In konzeptionell einfachen Salzmetathesereaktionen setzten wir diese mit Dihalogeniden der Elemente der Gruppen 13–15 um und studierten die prinzipielle Reaktivität der erhaltenen Produkte. Wir erhielten dadurch Zugang zu neuen Substanzklassen mit bis dato unbekannten Strukturmotiven und zum Teil vielversprechenden Reaktivitätsmustern. Bindungstheoretisch interessant ist die Synthese von bis-Germylenen als Teil eines SiGe2-Dreirings. Die neuartigen Borol- und Alumolkomplexen des zweiwertigen Germaniums sind mit ihrer großen Variationsbreite bezüglich der Substituenten von allgemeinem Interesse und konnten durch die Untersuchungen im Rahmen dieses Projektes im präparativen Maßstab zur Verfügung gestellt werden. Die Darstellung von phosphanylverbrückten bicyclischen Germylenen (phospha-BCHGe`s) erforderte die sorgfältige Optimierung und Anpassung der Reaktionsbedingungen aber auch diese Klasse von durch Homokonjugation stabilisierten nukleophilen Germylene stehen für weitere Untersuchungen zur Verfügung. Die Synthese von cyclischen Germa- und Silavinylanionen (2H-Tetrolide) ist ein zu neues Ergebnis, als dass der präparative Nutzen dieser Substanzklasse schon völlig geklärt sein könnte. Im Gegensatz hierzu konnten wir mit den Germaaluminocenen bereits eine Substanzklasse etablieren, welche eine facettenreiche Folgechemie zeigt und den Zugang zu hochinteressanten Aluminium/Germaniumverbindungen ermöglicht.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• A germaaluminocene. Chemical Science, 11(11), 2982-2986.
  Albers, Lena; Tholen, Patrik; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• Trialkylsilyl-Substituted Silole and Germole Dianions as Precursors for Unusual Silicon and Germanium Compounds. Accounts of Chemical Research, 53(2), 532-543.
  Dong, Zhaowen; Albers, Lena & Müller, Thomas
  
• Radicals and Anions of Siloles and Germoles. Chemistry – A European Journal, 27(47), 12063-12068.
  Reinhold, Crispin R. W.; Schmidtmann, Marc; Tumanskii, Boris & Müller, Thomas
  
• Three-membered cyclic digermylenes stabilised by an N-heterocyclic carbene. Chemical Science, 12(18), 6287-6292.
  Dong, Zhaowen; Winkler, Jan Mathis; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• "The versatile reactivity of germole and silole dianions versus Group 13 dihalides” 16th International Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS 16), Graz 25-29.07.2022.
  T. Müller
  
• A phenyl-substituted germole dianion and its reaction with hafnocene dichloride. Mendeleev Communications, 32(1), 46-48.
  Cramer, Hanna H.; Bührmann, Lukas; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• “Group 13 Heterole Complexes of Si(II) and Ge(II) vs. Ditrielanylsiloles and - germoles: Sila- and Germacyclopentadienediides and their Reaction with Group 13 Halides” 51st Silicon Symposium 18-20.03.2022.
  L. Bührmann
  
• “Intramolecular Competition in Phospha-BCH-Germylenes: Is Germanium or Phosphorus More Lewis Basic? ” 51st Silicon Symposium 18-20.03.2022.
  M. S. Würdemann
  
• “Phospha-BCH-Germylenes – Synthesis and Reactivity” 16thInternational Symposium on Inorganic Ring Systems (IRIS 16), Graz 25-29.07. 2022.
  M. S. Würdemann
  
• “Unexpected Silole and Germole Complexes of Aluminum” 29th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-29) Prague 17-22.07.2022.
  L. Albers
  
• „Siloles and Germole Dianions as Precursors for Unusual Main Group Compounds” 29th International Conference on Organometallic Chemistry (ICOMC-29) Prague 17- 22.07.2022.
  T. Müller
  
• “Phospha-BCH-Germylenes – Synthesis and Reactivity” 23. Norddeutsches Doktorandenkolloquium 05/06.10.2023.
  M. S. Würdemann
  
• “Phospha-BCH-Germylenes – Synthesis and Reactivity” International Conference on Phosphorus, Boron and Silicon PBSi Berlin 22-24.03.2023
  M. S. Würdemann
  
• A Bis(silylene)silole – synthesis, properties and reactivity. Dalton Transactions, 53(25), 10446-10452.
  Liu, Chenghuan; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• Aluminagerma[5]pyramidanes—Formation and Skeletal Rearrangement. Angewandte Chemie International Edition, 63(19).
  Bührmann, Lukas; Albers, Lena; Beuße, Maximilian; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• Germaaluminocenes—Masked Heterofulvenes. Angewandte Chemie International Edition, 63(24).
  Geibel, Nadeschda; Bührmann, Lukas; Albers, Lena; Schmidtmann, Marc; Weiz, Alexander & Müller, Thomas
  
• Metal ion-driven formation of 2H-silolides and -germolides. Chemical Communications, 60(80), 11295-11298.
  Liu, Chenghuan; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• Phospha-bicyclohexene-germylenes exhibiting unexpected reactivity. Chemical Science, 15(35), 14161-14170.
  Würdemann, Marie Sophie; Kühn, Steffen; Bötel, Tobias; Schmidtmann, Marc & Müller, Thomas
  
• “Silole and germole anions substituted with stabilized silylenes” 20th International Symposium on Silicon Chemistry, ISOS-20, Hiroshima 12-17.05.2024.
  C. Liu
  
• “Silole and germole dianions as precursors for unusual main group element compounds” 20th International Symposium on Silicon Chemistry, ISOS-20, Hiroshima 12- 17.05.2024.
  T. Müller
  
• „Germaaluminocene – Masked Heterofulvenes“ 24. Norddeutsches Doktorandenkolloquium 26/27.09.2024.
  N. Geibel