Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Uwe Rosenthal



Dipl.-Chem. Katharina Kaleta
(e-mail: katharina.kaleta@catalysis.de )

Ungewöhnliche drei-, vier- und fünfgliedrige gespannte Titana- und Zirkonacyclen sowie deren Heterovarianten

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung ungewöhnlicher drei-, vier- und fünfgliedriger Metallacyclen, um vertiefte Einblicke in die Bindungssituation sowie Reaktivität von gespannten Ringsystemen zu erhalten. Die Substitution an bekannten „All-C“-Metallacyclen mit Ferrocenylgruppen führt zu heteronuklearen Verbindungen, an denen erstmals die elektrochemische Kommunikation mehrerer Metalle über „nackte“ C2- bzw. C4-Ketten hinweg studiert werden konnte. Die Synthese entsprechender Heterovarianten bisher instabiler Komplexe gibt generelle Einblicke in das Reaktionsverhalten unterschiedlicher Metallocenverbindungen. Die viergliedrigen carbenähnlichen Komplexe der Carbodiimide zeigen verschiedenste Möglichkeiten der Stabilisierung des zentralen Kohlenstoffatoms, wie z. B. durch Si-C-Bindungsspaltung oder Dimerisierung, während mit Schwefeldiimiden und Azoverbindungen Ringsysteme gebildet werden, die ausschließlich aus dem Substrat und einem Metallocenfragment bestehen. In den Reaktionen mit [Cp*2Ti] erfolgt bevorzugt eine Eliminierung der Cp*-Liganden als Tetramethylfulven unter gleichzeitiger Bindungsaktivierung der Reaktanden, was meist zu verbrückten, dinuklearen Titankomplexen führt.

In this work the development of unusual three-, four- and five-membered metallacycles is described and the bonding situation and reactivity of these highly strained ring systems is studied in detail. The substitution of known “all-C” metallacycles with ferrocenyl groups yields heteronuclear compounds which were suitable for the investigation of an electrochemical communication between several metals over “naked” C2 or C4 chains. The synthesis of analogous heterocycles affords unknown structures, which give a specific insight in the reaction behaviour of various metallocene compounds. The four membered carbodiimide complexes attempt to stabilize the central carbon atom e. g. by Si-C bond cleavage or dimerization while the reaction with sulfurdiimides and azo compounds, respectively, affords ring systems consisting exclusively of the substrate and the metallocene fragment. The complexes of [Cp*2Ti] favour the elimination of the Cp* ligands as tetramethylfulvene under additional bond activation of the reactant resulting usually in bridged dinuclear titanium complexes.