Übergangsmetallaminophyridinate - Ultrakurze Metall-Metall-Abstände und extrem hohe Bindungsordnung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ungewöhnliche chemische Bindungen sind ein wichtiges Forschungsgebiet innerhalb der Naturwissenschaften mit besonderer Relevanz für die Chemie. Gegenstand des Forschungsprojektes war die Metall-Metall-Fünffachbindung. In ihr bilden formal fünf Elektronenpaare und damit in Summe 10 Elektronen eine Bindung zwischen zwei Metallen. Kurz vor Beginn des Projektes konnte erstmalig gezeigt werden, dass formale Fünffachbindungen in Koordinationsverbindungen vorkommen können. Damit war es möglich, solche Bindungen bezüglich ihrer Reaktivität zu untersuchen. Weiterhin konnte die Frage adressiert werden, ob eine solch extrem hohe Bindungsordnung auch mit einer weiteren Verkürzung des Abstandes zwischen den Bindungspartnern einhergeht. Im Forschungsprojekt konnte eine Verbindung mit einem Metall-Metall-Abstand von 1.7056 Å isoliert, charakterisiert und publiziert werden. Es ist die kürzeste je beobachtete Metall-Metall-Bindung. Sie ist ähnlich lang wie die längste C-C-Einfachbindung. Im Rahmen der Untersuchungen konnte auch erklärt werden, welchen strukturellen Parameter die Länge der Metall-Metall-Bindung beeinflusst und welche Limitierungen dieses Ligand-basierte Kürzungskonzept hat. Eine zweite intensiv untersuchte Fragestellung war die, welche chemischen Reaktionen können Fünffachbindungen eingehen und wie ändert sich dabei die Bindungsordnung. Hierzu konnten eine Vielzahl von Reaktionen beobachtet und publiziert werden. Die im Rahmen des Forschungsprojektes durchgeführten Arbeiten zur Reaktivität der Cr-Cr-Fünffachbindung bestimmen auch den Stand der Forschung auf diesem Gebiet weltweit. Cr-Cr-Fünffachbindungen gehen bevorzugt Reaktionen ein, in denen zwei Bindungselektronen für die Aktivierung von Substraten genutzt werden und in denen die formale Bindungsordnung von fünf auf vier reduziert wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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"The Ligand-Based Quintuple Bond-Shortening Concept and Some of Its Limitations". Chem. Eur. J. 2013, 19, 9825-9832
Noor, A.; Bauer, T.; Todorova, T. K.; Weber, B.; Gagliardi, L.; Kempe, R.
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"CO2 and SO2 activation by a Cr–Cr quintuple bond". Chem. Commun. 2014, 50, 13127-13130
Noor, A.; Qayyum, S.; Bauer, T.; Schwarz, S.; Weber, B.; Kempe, R.
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"From Chromium−Chromium Quintuple Bonds to Molecular Squares and Porous Coordination Polymers". Inorg. Chem. 2014, 53, 12283-12288
Noor, A.; Tamne, E. S.; Oelkers, B.; Bauer, T.; Demeshko, S.; Meyer, F.; Heinemann, F. W.; Kempe, R.
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"Low-Valent Aminopyridinato Chromium Methyl Complexes via Reductive Alkylation and via Oxidative Addition of Iodomethane by a Cr−Cr Quintuple Bond". Organometallics 2015, 34, 2122-2125
Noor, A.; Schwarz, S.; Kempe, R.
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"M5M – Key compounds of the research field metal-metal quintuple bonding". Inorg. Chim. Acta. 2015, 424, 75-82
Noor, A.; Kempe, R.
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"Cleavage of P-X bond of phosphines by a dichromium complex containing a quintuple bond". J. Organomet. Chem. 2016, 821, 150-153
Tamne, E. S.; Noor, A.; Bauer, T.; Kempe, R.
