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Organisch funktionalisierte Metall-Chalkogenid-Käfige und -Netzwerke

Funktionalisierte Chalkogenido-Organotetrel-Verbindungen

Wir interessieren uns für Hauptgruppenmetall-Chalkogenid-Komplexe mit organischer Ligandenhülle. Ziel ist es, entweder den anorganischen Kern oder die organische Hülle weiter zu funktionalisieren und zu derivatisieren. Die organischen Gruppen tragen daher funktionelle Gruppen. Folgereaktionen lassen sich in zwei Gruppen aufteilen: (a) Reaktionen mit Übergangsmetallverbindungen, die zu multinären Metall-Chalkogenid-Komplexen mit derivatisierbarer Ligandenhülle führen und (b) Reaktionen zur Derivatisierung der organischen Liganden (Abbildung 1). Durch Kombination beider Reaktionswege lassen sich multifunktionale Hybridverbindungen darstellen. Wir untersuchen diese Verbindungen hinsichtlich ihrer chemischer und physikalischer Charakteristika - insbesondere mit Blick auf Strukturen, thermische und opto-elektronische Eigenschaften. Hier ist besonders das vor Kurzem entdeckte Potential zur Erzeugung von Weißlicht aus IR-Licht ohne gepulste Laser von Bedeutung.

Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [(R2Sn)4S6]
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [(R3Sn)4Sn2S10].
Foto: Bastian Weinert

Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [(R2SnIV)6SnIII2S 12].
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie das Mössbauer-Spektrum von [(R2SnIV)6SnIII2S 12].
Foto: Bastian Weinert

Hier Sehen Sie die Molekülstruktur von [(StySn)4S6].
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie Illustrationen des extremen nicht-linearen optischen Verhaltens als Weißlichtemitter [(StySn)4S6] bei Bestrahlung mit einer CW-IR-Laserdiode.
Foto: Bastian Weinert und Stefanie Dehnen

Abbildung 1: Molekülstruktur von [(R2Sn)4S6] (oben links) und das Produkt der Derivatisierung mit Phenylhydrazin zum ensprechenden Hydrazon [(R3Sn)4Sn2S10] (oben rechts). Produkt der lichtinduzierten Transformation von [(R2Sn)4S6] zur gemischtvalenten Verbindung [(R2SnIV)6SnIII2S 12] (Mitte links) und das korrespondierende 119Sn-Mössbauer-Spektrum derselben Verbindung; R2: CMe2CH2COMe, R3: CMe2CH2CMeNNH2 (Mitte rechts). Struktur von [(StySn)4S6] und Illustration des extremen nicht-linearen optischen Verhaltens als Weißlichtemitter bei Bestrahlung mit einer CW-IR-Laserdiode (unten).

siehe z. B.: a) K. Hanau, N. Rinn, M. Argentari, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2018, 24, 11711–11716. DOI; b) N. Rinn, L. Guggolz, J. Lange, S. Chatterjee, T. Block, R. Pöttgen, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2018, 24, 5840–5848. DOI; c) N. Rinn, L. Guggolz, K. Gries, K. Volz, J. Senker, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2017, 23, 15607–15611. DOI; d) N.W. Rosemann, J.P. Eußner, A. Beyer, S.W. Koch, K. Volz, S. Dehnen, S. Chatterjee, Science 2016, 352, 1301–1304. DOIHighlights (selection): Spektrum.de, ScienceShots, Informationsdienst Wissenschaft, Deutschlandfunk, ScienceCodex, Welt der Physik, Innovations-Report, EurekAlert, Scientific American, Sci-News, Sputniknews, Opli, 2Physics, Photonik, ScienceDaily, Phys.Org, Analytica-World, Facebook; e) N.W. Rosemann, J.P. Eußner, E. Dornsiepen, S. Chatterjee, S. Dehnen, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 16224–16227. DOI; f) N. Rinn, J.P. Eußner, W. Kaschuba, X. Xie, S. Dehnen, Chem. Eur. J. 2016, 22, 3094–3104. DOI; g) E. Leusmann, F. Schneck, S. Dehnen, Organometallics 2015, 34, 3264–3271. DOI.

Koordinationsverbindungen der schweren Hauptgruppenelemente mit (bio-)organischen Liganden

In diesem Projekt untersuchen wir Chalkogenidotetrelate mit bio-organischer Funktionalität. Dabei werden zwei unterschiedliche Synthesestrategien verfolgt: (a) Bildung von Clustern aus bio-organisch funktionalisierten Präkursoreinheiten oder (b) Anknüpfung von bio-organischen Molekülen an der Ligandenhülle bestehender Cluster, z.B. mithilfe von Click-Reaktionen. Die hierbei adressierten Biomoleküle sind Aminosäuren und/oder Peptide.

Hier sehen Sie die Molekülstruktur von [{(CMe2CH2CMe)N2C(O)CN(CMe2CH 2CMe)CH2Ph}2Sn4S5].
Foto: Bastian Weinert
Hier sehen Sie das Massenspektrum eines mit Aminosäuren funktionalisierten Defektheterocubans [(R2Sn)3S4]
Foto: Annikka Engel

Abbildung 2: Molekülstruktur von [R12Sn4S5] (links; R1 = (CMe2CH2CMe)N2C(O)CN(CMe2CH 2CMe)CH2Ph) und Massenspektrum von [(R2Sn)3S4] mit drei Dipeptid-Einheiten an der Clusteroberfläche.

siehe z. B.: a) J.-P. Berndt, A. Engel, R. Hrdina, S. Dehnen, P. R. Schreiner, Organometallics 2018, im Druck. DOI; b) N. Rinn, J.-P. Berndt, A. Kreher, R. Hrdina, M. Reinmuth, P. R. Schreiner, S. Dehnen, Organometallics 2016 35, 3215–3220. DOI; c) B.E.K. Barth, B.A. Tkachenko, J.P. Eußner, P.R. Schreiner, S. Dehnen, Organometallics 2014, 33, 1678–1688. DOI