Container, Tetraeder, Makrozyklen und Koordinationspolymere (Treppen, Säulen und Mäander) mittels supramolekularer Komplexe - Selbstorganisation, Dynamik, Eigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Rolf W. Saalfrank
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 53653593

Die meisten mehrkernigen Metallkomplexe, die in der Vergangenheit bekannt wurden, gehen auf Zufallsentdeckungen zurück. Unser Konzept zum rationalen Design oligonuklearer Komplexe basiert auf der Koordinationschemie der Metalle in Kombination mit der Dentizität und Geometrie der Liganden. So ermöglicht die von uns entwickelte Strategie in einer Eintopf-Reaktion und im Gramm-Maßstab den gezielten Aufbau von Metalla-Topomeren der bekannten Kronenether und Cryptanden, die in diesem Projekt als Bausteine zum Aufbau von Container-Molekülen und Polymeren dienen. Der Aufbau dieser Überstrukturen soll sowohl über die Gegenionen und die Geometrie der Komplexe, als auch über die Stöchiometrie der co-Liganden gesteuert werden. Werden hingegen die bewährten bis- 1,3-Diketon-Liganden durch Katecholspacer separiert, sollten sogar Polymer-Mäander zugänglich sein, die aus {2}-Metalla-Cryptaten aufgebaut sind. In Lösung sollen diese intakten Module mittels dynamischer 133Cs-NMR-Spektroskopie nachgewiesen werden. Durch den Einsatz Stickstoff-zentrierter, tripodaler Liganden wird die Synthese flächenverbrückter Tetraeder mit verschiedenen Einschlüssen angestrebt. Werden Liganden auf Diethanolbasis neuartig substituiert, werden hexanukleare metallic wheels mit einer "Isolierung der Metallzentren" durch einen organischen Rest erhalten. Tragen diese Liganden auch zusätzlich noch Olefineinheiten in der Peripherie, so kann eine Templat vermittelte Ringschluss-Metathese (RCM) Container-Komplexe liefern, die durch saure Hydrolyse wiederum die Synthese bis dato nicht zugänglicher Makrozyklen ermöglicht. In einem letzten Teilprojekt sollen supramolekulare Komplexe über co-Ligandstabilisierte Metallzentren eine Aggregatbildung dieser Bausteine ermöglichen. Aufgrund der eingebauten Metalle verfügen die zu synthetisierenden Komplexe gegenüber den entsprechenden rein organischen supramolekularen Vertretern über zusätzliche spektroskopische, elektrochemische, magnetische und katalytische Eigenschaften, die in Zusammenarbeit mit unseren Kooperationspartnern untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen