Multiheterometallische Übergangsmetallkomplexe mit frühen und späten Metallatomen: Synthese sowie deren Verwendung zur Darstellung von (cyclischen) Nanostrukturen und porösen Gerüstmaterialien durch die Selbstorganisation nach dem Baukastenprinzip

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In dem Projekt sollen Übergangsmetallkomplexe dargestellt werden, die frühe und späte Metallatome unterschiedlicher Ausprägung aufweisen. Die Übergangsmetalle sind dabei über ¿-konjugierte (kohlenstoffreiche) organische und/oder anorganische Brückenbausteine miteinander verknüpft. Eine Herausforderung stellt dabei die Synthese von Komplexen mit mehr als drei verschiedenen Metallen dar. Über solche Systeme wurde in der Literatur nur spärlich berichtet. Komplexe mit mehr als vier verschiedenen Metallatomen sind nicht bekannt. Ziel der Arbeiten ist es, heterometallische Komplexe mit mehr als vier unterschiedlichen Metallatomen, in denen die Metalle über Brückenliganden miteinander in Wechselwirkung stehen unter Verwendung einer kombinatorischen Fragment-Molekül- Bibliothek darzustellen. Dabei soll das modulare (Lego)Baukastenprinzip zum Einsatz gelangen, nach dem ein- oder mehrfach-funktionale anorganische, organische, komplexchemische und/oder metallorganische Moleküle oder Molekülfragmente Verwendung finden. Basierend auf diesen Basischemikalien sollen neuartige Supermoleküle mit vielversprechender Topologie und neuen Leitfunktionen synthetisiert werden. Von solchen Systemen werden interessante elektronische, optische, magnetische und/oder katalytische Eigenschaftsprofile mit synergistischer Wirkung erwartet. Basierend auf entsprechend mehrfach funktionalisierten Molekülbausteinen sollen (cyclische) Nanostrukturen (Makrocyclen) nach dem Prinzip der molekularen Erkennung (Cluster-Linker-Ansatz) dargestellt werden, wobei die Winkel zwischen den Koordinationsstellen strukturdirigierend sind. Des Weiteren gilt es zu zeigen, ob sich die heterometallischen Systeme mit ihren vielseitigen Netzwerktopologien auch als neue Materialien, wie z. B. schaltbare Spezies mit photo-lumineszierender Aktivität oder als (kohlenstoffreiche) molekulare Drähte eignen. Ausgewählte Spezies sollen als homogenkatalytisch aktive Mehrkomponentenkatalysatoren in z. B. Hydrierungs-, Cyanosilylierungs- und Epoxidierungsreaktionen zum Einsatz gelangen. Die Eigenschaften der neu dargestellten Komplexverbindungen sollen präparativ-chemisch, spektroskopisch (IR, 1H-, 13C-, 31P-NMR) und massenspektrometrisch (ESI-TOF) untersucht werden. Einkristallröntgenstrukturanalysen sollen durchgeführt werden, genauso wie spektroelektrochemische Studien (UV-Vis, Cyclovoltammetrie, ESR).