Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Axel Schulz



Dipl.-Chem. Alexander Hinz
(e-mail: alexander.hinz@uni-rostock.de )

Untersuchungen zu Gruppe-15-Biradikaloiden

In der vorliegenden Dissertation werden Reaktionen der Singulett-Biradikaloide 1,3-Diphospha-2,4-diazane-1,3-diyl [P(µ-NTer)]2 und 1,3-Diarsa-2,4-diazane-1,3-diyl [As(µ-NTer)]2 präsentiert. In dieser Studie wurde die Aktivierung kleiner Moleküle durch Biradikaloide untersucht. Dabei wurde eine Umlagerungsreaktion von [2.1.1]Bicyclen entdeckt, die zu gespannten dreigliedrigen Gruppe-15-[3.1.0]bicyclen führt. Die durch die geringe Ringgröße vorliegende Bananenbindung wurde durch Metallkoordination geöffnet. Ein wesentlicher Aspekt der Arbeit ist die Darstellung neuer cyclischer Gruppe-15-Biradikaloide. Während die Isolierung der formalen Biradikaloide [Sb(µ-NTer)]2 und [Bi(µ-NTer)]2 scheiterte, konnte eine neue allgemeine Syntheseroute zu Biradikaloiden mit unterschiedlichen Radikalzentren entwickelt werden, wodurch verschiedene Biradikaloide des Typs [E1(µ-NTer)2E2] (E = N, P, As, Sb) zugänglich wurden. Durch eine Ringerweiterungsreaktion der Cyclobutan-1,3-diyl-Derivate konnte der erste präparative Zugang zu stabilen Cyclopentan-1,3-diyl-Derivaten gefunden werden, die ebenfalls über N-, P- oder As-Radikalzentren verfügen.

In this thesis, reactions of the singlet biradicaloids 1,3-diphospha-2,4-diazane-1,3-diyl [P(µ-NTer)]2 and 1,3-diarsa-2,4-diazane-1,3-diyl [As(µ-NTer)]2 are presented. In this study, the activation of small molecules with biradicaloids was investigated. An unusual rearrangement reaction was discovered, leading from the initially obtained [2.1.1]bicycles to strained group 15 [3.1.0]bicycles. Due to the small ring size, a bent covalent bond is present in these species, that could be opened by metal coordination. An essential aspect of this work is the preparation of new cyclic group 15 biradicaloids. While attempts of the isolation of the formal biradicaloids [Sb(µ-NTer)]2 und [Bi(µ-NTer)]2 were not successful, a new general synthetic approach to biradicaloids with distinguishable radical centres could be developed. Thus, several biradicaloids of the type [E1(µ-NTer)2E2] (E = N, P, As, Sb) became accessible. By a ring expansion reaction the the cyclobutane-1,3-diyl derivates the first preparative access to stable cyclopentane-1,3-diyls was found, which feature N, P or As radical centres.