Rationales Design und elegante Synthese der Nicht-Übergangsmetalle-Systeme für die Kleinmolekül-Aktivierung (SM-Act)

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Rajendra S. Ghadwal
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 275538367

Die Aktivierung kleiner Moleküle mittels Nicht-Übergangsmetallsystemen (d.h. Hauptgruppenverbindungen) ist eine Herausforderung. Thermisch stabile Hauptgruppen-Verbindungen mit einer Reaktivität sowie optischen und magnetischen Eigenschaften, die mit offenschaligen Übergangsmetall-Komplexen vergleichbar sind, sind daher attraktive Syntheseziele. Dieser Antrag zielt auf die Untersuchung radikalischer und radikaloider Phosphor- und Arsenverbindungen, die mit unkonventionellen Kohlenstoffdonorliganden stabilisiert sind, nämlich mit N-heterozyklischen Vinyl- und N-heterozyklischen Vinyliden-Liganden. Diese Liganden sind sehr starke Delta- sowie Pi-Donatoren, außerdem ihre elektronischen und sterischen Eigenschaften ermöglichen eine effiziente Delokalisierung für die (ungepaarte) Elektronendichte. Dies führt zur Bildung sehr stabiler Molekülgerüste, die eine C2E2-, C2EE'-, C2E4- oder C2E2E'2-Einheit (normalerweise Ringe) aufweisen (E = P, E' = As). Systematische experimentelle und theoretische Studien der vorgeschlagenen Verbindungen werden uns befähigen, ihre elektronische Struktur und Bindungssituation sowie ihre Reaktivität mit kleinen Molekülen (z. B. H2, O2, CO, N2O, CO2 usw.) zu verstehen. Die Auswirkung der Liganden-Architektur auf die Struktur und Eigenschaften vorgeschlagener Verbindungen wird untersucht. Die Untersuchung solcher offenschaligen Hauptgruppen-Verbindungen ist bedeutend sowohl, um unser Verständnis deren chemischer Bindungen zu verbessern, aber auch, um ihre potenziellen Anwendungen in der Synthese und Materialforschung zu erkunden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen