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Schwarz, Patrick

Studien zum Koordinationsverhalten von As4Sn-Käfigmolekülen (n = 3, 4) im Grenzbereich zwischen metallorganischer und Festkörperchemie

Schwarz, Patrick (2011) Studien zum Koordinationsverhalten von As4Sn-Käfigmolekülen (n = 3, 4) im Grenzbereich zwischen metallorganischer und Festkörperchemie. Dissertation, Universität Regensburg.

Veröffentlichungsdatum dieses Volltextes: 06 Dez 2011 09:13
Hochschulschrift der Universität Regensburg
DOI zum Zitieren dieses Dokuments: 10.5283/epub.18809


Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von Koordinationsverbindungen der anorganischen Käfigmoleküle As4Sn (n = 3, 4) und PAs3S3 mit Kupferhalogeniden und der Reaktivität von As4S4 gegenüber Metallo-cenhydrid-Komplexen. Im ersten Teilbereich wird die Umsetzung von As4Sn-Käfigmolekülen (n = 3, 4) mit unterschiedlichen Lewis-sauren Übergangsmetallverbindungen ...

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von Koordinationsverbindungen der anorganischen Käfigmoleküle As4Sn (n = 3, 4) und PAs3S3 mit Kupferhalogeniden und der Reaktivität von As4S4 gegenüber Metallo-cenhydrid-Komplexen.
Im ersten Teilbereich wird die Umsetzung von As4Sn-Käfigmolekülen (n = 3, 4) mit unterschiedlichen Lewis-sauren Übergangsmetallverbindungen in Lösung untersucht. Die Reaktion der M(CO)5-Addukte (M = Cr, W) des As4S3-Käfigmoleküls mit Kup-ferhalogeniden führen zu 1D- bzw. 2D-Koordinationspolymeren, in denen die Kupferhalogenid-Einheiten über die S-Atome des As4S3-Käfigmoleküls koordiniert werden. Schwache As•••X-Wechselwirkungen (X = Cl, Br, I) vernetzen die einzelnen Koordinationsverbindungen im Kristall. Die Raman-spektroskopische Untersuchung von (As4S3)(CuCl) deutet auf eine deutliche Wechselwirkung zwischen den S-Atomen des Käfigs und den Cu-Atomen hin. Die Untersuchungen am As4S4-Käfigmolekül zeigen, dass in Lösung die As4Sn-Käfigmoleküle (n = 3, 4) in Anwe-senheit von Lewis-sauren Verbindungen dynamischen Umwandlungsprozessen unter-liegen.
Des Weiteren wurde im Rahmen dieser Arbeit erstmals das Koordinationsverhalten des PAs3S3-Käfigmoleküls untersucht. Mit Kupfer(I)-Halogeniden wurden salzartige Verbindungen erhalten, in denen Phosphor in apicaler Position an Cu+ koordiniert. Es handelt sich hierbei um die ersten Koordinationsverbindungen des PAs3S3-Käfigmoleküls. Die Koordination der dissoziierten Halogenide erfolgt über schwache As•••X-Wechselwirkungen (X = Cl, Br, I). Die Einführung dieses Käfigs in die Koor-dinationschemie ermöglichte den Zugang zu den rein anorganischen Hybridverbin-dungen (As4S4)(PAs3S3)(CuX) (X = Cl, Br), in denen PAs3S3- und As4S4-Käfige durch diatomare CuX-Einheiten miteinander verknüpft werden. Schwache As•••X-Wechselwirkungen finden sich sowohl intramolekular als auch intermolekular, wobei 1D-(As4S4)(PAs3S3)(CuX)-Stränge über die As3-Basisatome des Pas3S3-Käfigs zu stark gefalteten Ebenen koordiniert werden.
Im dritten Abschnitt wird die Cothermolyse von Metallocenhydrid-Komplexen mit As4S4 untersucht. Die Verwendung von (C5tBuH4)2MH3 (M = Nb, Ta) und (C5H5)2WH2 führt zu neuartigen Arsensulfid-Ligandkomplexen, wie (C5H5)2W(As5S2)H. Mit diesem Komplex gelang erstmals die strukturelle Charakte-risierung eines As5S2-Zintlanion-Derivats. Eine Folgechemie der erhaltenen Arsensul-fidkomplexe mit Kupfer(I)-Halogeniden ist möglich und führt unter anderem zum ers-ten Addukt eines As4S3-Käfigmoleküls an einen metallorganischen Cluster.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

This submitted thesis deals with the synthesis and characterization of coordination compounds of the inorganic cage molecules As4Sn (n = 3, 4) and PAs3S3 with copperhalids and the reactivity of As4S4 towards metalocenhydride-complexes. The reaction of As4Sn-cage-molecules with varying Lewis-acidic transitionmetal-compounds in solution is investigated in the first part. The Reaction of ...

This submitted thesis deals with the synthesis and characterization of coordination compounds of the inorganic cage molecules As4Sn (n = 3, 4) and PAs3S3 with copperhalids and the reactivity of As4S4 towards metalocenhydride-complexes.
The reaction of As4Sn-cage-molecules with varying Lewis-acidic transitionmetal-compounds in solution is investigated in the first part. The Reaction of M(CO)5-adducts (M = Cr, W) of the As4S3 cage-molecule with copperhalids gives 1D- or 2D-coordinationpolymers, in which copperhalide-units are coordinated by the S-Atoms of the As4S3-cages. Weak As•••X-interactions (X = Cl, Br, I) combine the single coordination compounds in the solid state. The Raman-spectroscopic investigation of (As4S3)(CuCl) shows a significant interaction between the S-atoms of the cage and the Cu-atoms. Dynamic transformation processes of As4Sn-cages (n = 3, 4) are observed in solution in presence of Lewis-acidic compounds.
Further more the coordination behavior of the PAs3S3-cage-molecule was investigated the first time in this thesis. With copper(I)-halids salt like compounds could be synthesiced, in which the apical phosphorus coordinates to Cu+. These are the very first coordinationcompounds of the PAs3S3-cage-molecule. Koordination The dissoziated halids are coordinated by weak As•••X-interactions (X = Cl, Br, I). The introduction of this cage in coodination chemistry enables access to entirely inorganic hybrid-compounds like (As4S4)(PAs3S3)(CuX) (X = Cl, Br), in which PAs3S3- und As4S4-cages are combined by diatomic CuX-units. Weak As•••X-interactions can be considered as well intramolecular as intermolecular, whereat 1D-(As4S4)(PAs3S3)(CuX)-rods are combined by interactions of the As3-basis of PAs3S3-cages to strongly folded leaves.
In the third part the cothermolytic reaction of metalocenhydride-complexes with As4S4 is investigated. The use of (C5tBuH4)2MH3 (M = Nb, Ta) and (C5H5)2WH2 gives new arsenicsulfide-ligandcomplexes, like (C5H5)2W(As5S2)H. This complex is the first structural characterisation of a As5S2-zintlanion-derivate. Further reactions of the obtained arsenicsulfide-complexes with copper(I)-halids are possible and gives for example the first adduct of a As4S3-cage-molecule to a organometallic cluster.


Beteiligte Einrichtungen


Details

DokumentenartHochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Datum6 Dezember 2011
Begutachter (Erstgutachter)Prof. Dr. Manfred Scheer
Tag der Prüfung25 November 2010
InstitutionenChemie und Pharmazie > Institut für Anorganische Chemie > Entpflichtete oder im Ruhestand befindliche Professoren > Arbeitskreis Dr. Joachim Wachter
ThemenverbundNicht ausgewählt
Stichwörter / KeywordsArsen, Schwefel, Phosphor, Realgar, Dimorphit, Pararealgar, Kupferhalogenide, Koordinationspolymere, Metallocenhydrid-Komplexe, Arsensulfid-Liganden, Schwache Wechselwirkungen, Röntgenstrukturanalyse, Raman-Spektroskopie
Dewey-Dezimal-Klassifikation500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
StatusVeröffentlicht
BegutachtetJa, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstandenJa
URN der UB Regensburgurn:nbn:de:bvb:355-epub-188092
Dokumenten-ID18809

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