Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Wolfram Seidel



Dipl.-Chem. David Schallenberg
(e-mail: david.schallenberg@uni-rostock.de )

Der Aufbau polynuklearer Komplexe auf der Basis N-heterozyklischer Dithiolene

Das Hauptziel der vorliegenden Dissertation war die Kombination von Dithiolen-Funktionen mit Stickstoff-Donorgruppen, die über einen Spacer unterschiedlicher Größe voneinander getrennt sind. Ein Teil behandelt den generellen synthetischen Zugang zu einem neuen Typ eines 1,2-Ditholen-Liganden als Teil eines 1,2,3-Triazols. Der bis jetzt unbekannte 1,2,3-Triazol-4,5-dithiolat-Ligand bietet neben der chelatisierenden En-1,2-dithiolat-Funktion drei weitere potentielle Stickstoff-Donorzentren. Der Dithiolen-Ligand mit einem 1,2,3-Triazol-Rückgrat ist über eine Ruthenium- bzw. Kupfer-katalysierte 1,3-dipolare Zykloaddition zugänglich. Dabei wird bei der Synthese auf S-geschützte Bissulfanylacetylene zurückgegriffen. Nach dem reduktiven Entfernen der Schutzgruppen lassen sich die entsprechenden 1,2-Dithiole erhalten. Eine Koordination der Liganden führte zu diversen Metallkomplexen, an denen sich zeigte, dass die Liganden als En-1,2-dithiolat-Liganden vorliegen. Die elektronischen Eigenschaften der resultierenden Komplexe werden in ähnlicher Weise wie durch Benzol/Toluol-1,2-dithiolat beeinflusst.

In einem weiteren Abschnitt steht die Kombination einer Dithiolen-Einheit mit der bidentaten Stickstoff-Koordinationssphäre im 1,10-Phenanthrolin-5,6-dithiolat (phendt2-) im Mittelpunkt. Dabei gelang es erstmalig die Koordination über die Dithiolen-Funktion zu realisieren. Zusätzlich wurde in dieser Arbeit eine schrittweise Synthese für eine Serie von dinuklearen Komplexen mit dem phendt2--Brückenliganden entwickelt, welche strukturell sowie elektronisch charakterisiert worden sind. Dieses beinhaltet eine überarbeitete Synthese eines bekannten S-geschützten 1,10-Phenanthrolin-5,6-dithiolen-Derivats. Anhand von dinuklearen Komplexen mit Ruthenium- oder Iridium-Photozentren wurden Untersuchungen bzgl. der Lebensdauern von angeregten Zuständen vorgenommen und die Art und die Richtung von Elektronen- bzw. Energietransfer-Prozessen aufgeklärt. In den dinuklearen Komplexen ist eine starke Löschung der Lumineszenz zu beobachten, die wahrscheinlich auf einem Dexter-Energietransfer unter doppeltem Elektronentransfer beruht.

The main objective of this thesis was the combination of dithiolene functions with nitrogen donor groups, which are separated by rigid spacers of different size. One part is about the general synthetic access to a new type of an 1,2-dithiolene-ligand expanded by an 1,2,3-triazole moiety. The unknown 1,2,3-triazole-4,5-dithiolate ligand offers along with the chelating en-1,2-dithiolate function three potential nitrogen donor centres. The dithiolene ligand with an 1,2,3-triazole backbone is available based on an 1,3-dipolaric cycloaddition optional by a ruthenium or a copper catalysed reaction. Within the synthesis S-protected bissulfanylacetylene derivatives are used. After the reductive removal of the protective groups the corresponding 1,2-dithiols can be isolated. Coordination of the ligands led to the formation of several metal complexes, which illustrate the coordination of the ligands in the en-1,2-ditholate mode. The electronic properties of the resulting complexes are influenced in the same manner as with benzene/toluene-1,2-dithiolate.

Another aspect deals with the combination of a dithiolene function with the bidentate nitrogen donor group in the 1,10-phenanthroline-5,6-dithiolate (phendt2-). Within this work the first coordination using the dithiolene function was realised. Furthermore a stepwise synthesis for a series of dinuclear complexes containing the phendt2- bridging moiety was developed and the resulting compounds were structurally and electronically characterized. This includes an improved synthesis of a known S-protected 1,10-phenanthroline-5,6-dithiolene derivative. By means of dinuclear complexes with ruthenium- or iridium-photocentres investigations on the life times of the excited states were made to discuss the type and the direction of the electron and energy transfer processes, respectively. In the dinuclear complexes a strong luminescence quenching is detectable, which is probably the result of a Dexter energy transfer with a double electron transfer.