Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Katalyse

Betreuer: Prof. Dr. Detlef Heller



Dipl.-Chem. Anja König
(e-mail: anja.koenig@catalysis.de )

Quantitative UV/Vis-spektroskopische Untersuchungen mit Rhodiumkomplexen in der homogenen Katalyse

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit UV/Vis-spektroskopischen Untersuchungen an Rhodiumkomplexen, welche in der homogenen Katalyse Anwendung finden. Zunächst wurden Stabilitätskonstanten von Rhodium-Aromatenkomplexen in Methanol bestimmt. Im Rahmen dieser Untersuchungen zeigte sich, dass mit Arylhalogeniden eine oxidative Addition am Rhodiumkomplex stattfindet. Ausgewählte Produkte der oxidativen Addition wurden charakterisiert und ihr Einsatz als Katalysator für die C-C-Kupplung getestet. Des Weiteren wurde die Geschwindigkeit der Ligandensubstitution von neutralen zweikernigen Diolefinkomplexen durch Bisphosphane bestimmt. Die Bildung einer bei dieser Reaktion auftretenden Spezies, ein ungewöhnlicher einkerniger, fünffach koordinierter Komplex, wurde ebenfalls quantifiziert. Abschließend wurden verschiedene Lösungsansätze für eine allgemeine Methode entwickelt, um die vier Geschwindigkeitskonstanten zweier vorgelagerter Gleichgewichte, der üblichen Reaktionssequenz in einem Selektionsprozess, zu bestimmen.

This thesis reports UV/Vis-spectroscopic investigations into rhodium bisphosphane complexes which are applied in homogeneous catalysis. First the stability constants of some rhodium arene complexes in methanol were determined. When the coordinated arene was an aryl halide, its oxidative addition to rhodium took place. Selected products of the oxidative addition were characterized and tested as catalysts in C-C bond formation reactions. Furthermore the rate of the in situ ligand-exchange of neutral dinuclear rhodium complexes was determined. The formation of a novel unexpected pentacoordinated rhodium species was also quantified. Finally several approaches were investigated in order to develop a general method for the determination of the four rate constants in two preequilibria which are characteristic for the reaction sequence in a selection process.