Synthese und Untersuchung von Distickstoffkomplexen mit Tripod-Liganden

Krahmer, Jan

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Synthese und Analyse von Molybdänkomplexen mit tripodalen Liganden zur Stickstofffixierung. Ein Molybdän(III)-Komplex mit dem kommerziell erhältlichen P3-Tripodligand 1,1,1-Tris(diphenylphosphino-methyl)ethan wurde dargestellt und verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, diesen mit verschiedenen Coliganden zu Stickstoffkomplexen umzusetzen, die in der Lage sind, den N2-Liganden für eine Protonierung zu dem entsprechenden Hydrazidokomplex zu aktivieren. Die Komplexe wurden NMR-, IR-, ESR-, UV/Vis-, Raman-spektroskopisch, röntgenstrukturanalytisch und elektrochemisch untersucht. Es wurde weiterhin untersucht, ob eine Pentaphosphinkoordination auch mit Molybdänkomplexen der Oxidationsstufe drei möglich ist. Ferner wurde die Darstellung von mehreren tripodalen Liganden in einem Syntheseweg, ausgehend von 3,3'-Dichlorpivalinsäure, beschrieben, die zwei Diphenylphosphingruppen und eine Amingruppe mit verschiedenen Resten tragen. Die so zugänglichen Liganden wurden ebenfalls zu Molybdän(III)komplexen umgesetzt und ihr Potential Stickstoff zu fixieren und zu aktivieren, untersucht. Es wurde weiterhin eine Synthese für einen fünfzähnigen Liganden mit vier Diphenylphosphin-Donoratomen und einem Amin-Donoratom entwickelt und dessen Potential getestet, N2-Komplexe zu bilden. Es wurden außerdem versucht verschiedene Ruthenium- und Eisen(II)komplexe mit allen in dieser Arbeit verwendeten tripodalen Liganden zu synthetisieren und versucht, eine Pentaphosphinkoordination an Eisen und Ruthenium zu erreichen.

This work is concerned with the synthesis and spectroscopic characterisation of molybdenum complexes with tripodal ligands for nitrogen fixation. A molybdenum(III) complex with the commercially available ligand 1,1,1-tris(diphenylphosphino-methyl)ethane was prepared and converted into miscellaneous nitrogen complexes by the aid of several different coligands. Some of these complexes enable the N2-ligand to be protonated to the corresponding hydrazido complex by the aid of trifluoromethanesulfonic acid. The complexes were analysed by NMR-, IR-, ESR-, UV/Vis-, Raman spectroscopy, X-ray analysis and cyclic voltammetry. Furthermore, it was investigated if a pentaphosphine coordination in molybdenum(III) complexes can be achived. Moreover, the synthesis of a number of tripodal ligands bearing two phosphine donors and one amine donor based on 3,3'-dichloropivalic acid is described. Molybdenum(III) complexes were synthesised with these ligands and their potential for nitrogen fixation was investigated. On top of that a synthesis of a ligand with four phosphine donors and one amine donor was developed and its capability of forming N2-complexes was tested. In addition it was tried to form ruthenium and iron complexes with all previously mentioned tripodal ligands and to construct a pentaphosphine coordination on both molybdenum and iron metal centers.

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Krahmer, Jan: Synthese und Untersuchung von Distickstoffkomplexen mit Tripod-Liganden. 2011.

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