Ein allgemeiner Zugang zu Metall-Alkan-σ-Komplexen in Lösung und im festen Zustand

• Antragsteller: Professor Dr. Ingo Krossing
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 576425151

Übergangsmetall-Alkan-σ-Komplexe sind Schlüsselintermediate bei der C-H-Aktivierung. Bisher war die Analyse dieser Spezies entweder auf den gelösten oder den festen Zustand beschränkt. Vor kurzem haben wir eine synthetische Methode vorgestellt, mit der Mn2(CO)10 in einer nichtkoordinierenden Lösungsmittelumgebung bei Raumtemperatur in das Zwischenprodukt [Mn(CO)5]+ umgewandelt wird, das n-Pentan als den am stärksten wechselwirkenden Liganden bindet. Drei Isomere der n-Pentan-σ-Komplexe wurden durch NMR-Spektroskopie in Lösung bei niedriger Temperatur eingehend untersucht. Zwei Isomere von [Mn(CO)5(n-Pentan)]+ kristallisierten bei Raumtemperatur aus der Lösung und ihre Strukturen wurden durch Röntgendiffraktometrie am Einkristall bestimmt. Mit diesem Projekt zielen wir auf die Lösungsoxidation von Metallkomplexdimeren M2(L)2n wie Re2(CO)10 oder M2(Cp)2(CO)4 (M = Fe, Ru, Os) mit selektiven Deelektronatoren sD+ wie [C10F8]+[WCA]– (WCA = Al(ORF)4, HCB11F11), um reaktive Metallkationen [(◻)M(L)n]+ zu erzeugen, die Alkane als die stärksten verfügbaren Liganden binden und die gewünschten [(Alkan)M(L)n]+[WCA]–-Salze zu erhalten. Wir möchten diesen Weg als neuen und allgemeinen Ansatz zur Erzeugung und vollständigen Charakterisierung und mechanistischen Untersuchung solcher schwer fassbaren Metall-Alkan-σ-Komplexe etablieren. In vier Arbeitspaketen zielen wir darauf ab, den Umfang der Alkansubstrate des Zwischenprodukts [Mn(CO)5]+ zu erhöhen (Arbeitspaket 1), die möglichen Akzeptoren für kationische Metall-Alkan-σ-Komplexe zu erweitern (Arbeitspaket 2), stabile Methan-σ-Komplexe zu erzeugen (Arbeitspaket 3) und die Arbeiten auf weitere Reaktionen von Metall-Alkan-σ-Komplexen zu erweitern (Arbeitspaket 4).

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Australien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Graham Ball; Professor Dr. Les Field