Synthese und Reaktivität von permetallierten Oniumionen und Methananaloga mit planartetrakoordinierten Hauptgruppenelementen

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias Drieß
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5369977

Bekannterweise sind das Kohlenstoffatom im Methan und die isovalenzelektronischen Hauptgruppenatome E in ER4-Molekülen tetraedrisch koordiniert. Das etablierte Tetraeder-Strukturmodell, das von van't Hoff und Le Bel vor 127 Jahren postuliert wurde, war die Geburtsstunde der dreidimensionalen Stereochemie und Konformationsanalyse. Den traditionellen Vorstellungen zum Trotz suchten Synthesechemiker aber schon lange nach Möglichkeiten, um auch Methanderivate und ER4-Moleküle mit planarvierfach koordinierten Hauptgruppenelementen E (sogenannte "anti van't Hoff-Le Bel" Verbindungen) herstellen zu können. Während solche "Ausreissermoleküle" im Fall des Kohlenstoffs in den letzten Jahren vielfach realisiert werden konnten, existierte bis zur Kurzem kein strukturell gesichertes Beispiel für ein isoelektronisches Teilchen mit anderen Hauptgruppenelementen. Entsprechende Moleküle wären aber für genauere Bindungsmodelle von elektronenreichen Molekülen und neuartige Struktur-Reaktivitätsbeziehungen von grossem Nutzen. Aufbauend auf der erst kürzlich von uns berichteten Synthese des ersten planar-koordinierten Phosphoniumions PR4+ und seines Arsenhomologs AsR4+ (R = metallorganischer Ligand des Zirconiums), sollen in diesem Vorhaben zunächst univerelle, einfache Synthesemethoden für planare Oniumionen ER4+ der anderen Elemente der Stickstoffgruppe (Stickstoff, Antimon, Bismut), planare Silan-, German und Stannanderivate ER4 (E = Silicium, Germanium, Zinn) und die ersten isoelektronischen planaren Anionen ER4- des Bors und Aluminiums entwickelt werden. Die neuen Verbindungsklassen erscheinen auch hinsichtlich ihres Synthesepotenzials vielversprechend, wobei beispielsweise die Oniumionen ER4+ als Superelektrophile und potentielle Lewis-Säurekatalysatoren bei der regioselektiven Bindungsaktivierung nützlich sein könnten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen