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Multinäre intermetalloide Cluster

Reaktionen von binären Zintlanionen aus den Gruppen 13/15, 13/14 oder 14/15 mit Übergangsmetallkomplexen bieten einen eleganten Zugang zu Verbindungen mit binären oder ternären intermetalloiden Clusteranionen der allgemeinen Formel [(LnM)xTyEz]q– (L: organischer Ligand; M: Übergangsmetall; T: Triel- oder Tetrel; E = Tetrel oder Pentel). Diese Cluster sind zumeist aus einer binären Schale aus Hauptgruppenelementatomen aufgebaut, die ein (oder mehrere) Übergangsmetallatom(e) umschließen; in einigen Fällen sind die Übergangsmetallatome allerdings auch Bestandteil der Hülle (Abbildung 1). Organische Liganden L können zusätzlich an der Clusterperipherie gebunden sein. Im Fokus unserer Untersuchungen stehen der kontrollierten Zugang über anspruchsvolle Synthesen, die Aufklärung von Bildungsmechanismen, das Verständnis der komplexen Strukturen und Bildungsverhältnisse sowie die Erörterung der Reaktivität dieser ungewöhnlichen nanoskaligen Metallpartikel. Hierbei kommen viele unterschiedliche Charakterisierungsmethoden sowie quantenchemische Studien zum Einsatz.

Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [U@Bi12]3–.
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie ausgewählte Molekülorbitale und deren Energieniveaus von [U@Bi12]3–.
Foto: Stefanie Dehnen

Abbildung 1: Molekülstruktur des ternären intermetalloiden Zintl Clusters [U@Bi12]3 (oben) und ausgewählte Molekülorbitale des Clusteranions, die mittels Dichtefunktionaltheorie berechnet wurden (unten). 

Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [(Rucod)Tl2Bi6]2-
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [Bi9(Rucod)2]3-.
Foto: Bastian Weinert

Abbildung 2: Molekülstrukturen der Clusteranionen [Tl2Bi6{Ru(cod)}]2– (links) und [Bi9{Ru(cod)}2]3– (rechts).

Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [Co@Sn6Sb6]3−.
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [Cu2Sn10Sb6]4-.
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie die Molekülstruktur von (Ge4Bi14)4−.
Foto: Bastian Weinert

Abbildung 3: Molekülstrukturen der Clusteranionen [Co@Sn6Sb6]3− (links), {[CuSn5Sb3]2–}2 (rechts oben) und (Ge4Bi14)4– (rechts unten).

siehe z. B.: a) R. J. Wilson, F. Hastreiter, K. Reiter, P. Büschelberger, R. Wolf, R. Gschwind, F. Weigend, S. Dehnen, Angew. Chem. 2018, 130, 15585–15589. DOI; Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 15359–15363. DOI; Highlight: www.chemie.de, "ChemieXtra" 12/2018; b) N. Lichtenberger, Y. Franzke, W. Massa, F. Weigend, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2018, 24, 12022-12030. DOI; c) S. Mitzinger, J. Bandemehr, K. Reiter, S. J. McIndoe, X. Xie, F. Weigend, J. F. Corrigan, S. Dehnen, Chem. Commun. 2018, 54, 1421–1424. DOI; d) B. Weinert, S. Mitzinger, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2018, 24, 8470–8490. DOI; e) N. Lichtenberger, N. Spang, A. Eichhöfer, S. Dehnen, Angew. Chem. 2017, 129, 13436–13442. DOI; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 13253–13258. DOI; f) R.J. Wilson, S. Dehnen, Angew. Chem. 2017, 129, 3144–3149. DOI; Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 3098–3102. DOI; Highlights: Nachr. Chem. 2017, 65, 520. DOI; Nachr. Chem. 2018, 66, 242. DOI; g) B. Weinert, S. Dehnen, Struct. Bond. 2017, 174, 99–134. DOI; h) R.J. Wilson, L. Broeckaert, F. Spitzer, F. Weigend, S. Dehnen, Angew. Chem. 2016, 128, 11950–11955. DOI; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11775–11780. DOI; Highlight: Nachr. Chem. 2017, 65, 239. DOI; i) N. Lichtenberger, R.J. Wilson, A.R. Eulenstein, W. Massa, R. Clérac, F. Weigend, S. Dehnen, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9033–9036. DOI; Highlight: Nachr. Chem. 2017, 65, 247. DOI; j) S. Mitzinger, L. Broeckaert, W. Massa, F. Weigend, S. Dehnen, Nat. Commun. 2016, 7, 10480–10490. DOI; k) R. Ababei, W. Massa, B. Weinert, P. Pollak, X. Xie, R. Clérac, F. Weigend, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2015, 21, 386–394. DOI