Synthese modifizierter Thiostannate: Integration von Übergangsmetallkationen durch Verwendung aromatischer und cyclischer Aminmoleküle Sowie die Entwicklung alternativer Synthesewege zur Darstellung von Thiostannaten bei Raumtemperatur

Hilbert, Jessica

Zur Darstellung und Charakterisierung neuer übergangsmetallhaltiger Thiostannate wurden aromatische und cyclische Aminmoleküle wie 1,10-Phenanthrolin (phen), 2,2-Bipyridin (2,2‘-bipy) oder 1,4,8,11-Tetraazacyclotetradecan (cyclam) ausgewählt, da diese spezielle Molekülstrukturen und elektronische Eigenschaften aufweisen, die eine kovalente Bindung zwischen dem Übergangsmetallkation und dem Thiostannation ermöglichen sollten. In einer modifizierten Syntheseroute wurde schwach koordinierendes Methylamin als „Hilfsamin“ eingesetzt. Auf diese Weise konnten vierzehn neue Verbindungen erhalten werden, in deren Strukturen das Übergangsmetallkation kovalent an die Thiostannateinheit gebunden ist. Kennzeichnend für Strukturen dieser Verbindungen waren die  -Wechselwirkungen zwischen den aromatischen Liganden, welche zu einer Stabilisierung der Anordnung der Baueinheiten führten. Mit dem cyclischen Molekül cyclam konnte mit {[Ni(cyclam)]2[SnS2S6]}n∙nH2O eine der wenigen zweidimensionalen Verbindungen dieser Verbindungsklasse kristallisiert und charakterisiert werden. Die Verbindung {[Ni(tren)]2[Sn2S6]}n (tren = Tris(2-aminoethyl)amin) hat sich als geeigneter Precursor für die Synthese von weiteren Thiostannaten bei Raumtemperatur erwiesen. Ein ungewöhnliches strukturelles Merkmal stellt ein Ni2N8S4-Bioktaeder dar, dessen Ni-S-Bindungen unterschiedlich stark sind und bei der Zugabe eines Amins geöffnet werden. Die freien Koordinationsstellen am Ni2+-Kation werden durch N-Donoratome besetzt. Als Precursoren wurden auch (wasser)lösliche Verbindungen wie [Ni(tren)(H2O)Cl]Cl bzw. Komplexe der allgemeinen Formel [Ni(Amin)3]2+ (Amin = bidentates Amin) sowie Na4SnS4∙14H2O verwendet. Mit diesen Edukten konnte eine Syntheseroute entwickelt werden, mit der Thiostannate bei Raumtemperatur in wässriger Lösung darstellbar sind. Diese neue Syntheseroute verringert den experimentellen Aufwand, es steht eine Art Baukastensystem zur Darstellung neuer Verbindungen zu Verfügung.

For the formation of new transition metal containing thiostannates, which exhibit a covalent bond between the cation of the charge compensating complex and the thiostannate unit. Aromatic and cyclic amines like 1,10-phenathroline (phen), 2,2’-bipyridine (2,2’-bipy) or 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (cyclam) were chosen, because of their special molecular structure and electronic properties, which should enable a covalent bond between the transition metal cation and the thiostannate ion. For establishing a new synthesis route the weak coordinating methylamine was applied as “supporting amine”. With this synthesis route fourteen new compounds could be obtained. In all crystal structures the transition metal cation is covalently joined to the thiostannate unit. Applying the 1,10-phenanthroline, thirteen new compounds could be synthesized. Eight of these compounds with the general formula {[TM(phen)2]2[Sn2S6]}∙xphen∙xH2O (TM = Mn, Fe, Co; x = 0 or 1) feature - interactions between the aromatic ligands in the structures, which stabilize the arrangement of the building units. By applying the cyclic molecule cyclam the compound {[Ni(cyclam)]2[Sn2S6]}n∙nH2O crystallized, exhibiting a rare two dimensional structure. The compound {[Ni(tren)]2[Sn2S6]}n (tren = tris(2-aminoethyl)amine) proved to be a suitable precursor for the formation of further thiostannates at room temperature. An uncommon structural characteristic is the presence of a Ni2N8S4 bi-octahedron, with Ni-S bonds differing in strength and these bonds are opened by addition of a further amine molecules. In further syntheses, (water)soluble compounds like [Ni(tren)(H2O)Cl]Cl or complexes with the general formula [Ni(amine)3]2+ (amine = bidentate amine) and Na4SnS4∙14H2O were applied. With the use of these educts a new synthesis route was developed for the formation of thiostannates at room temperature in aqueous solution.

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Hilbert, Jessica: Synthese modifizierter Thiostannate: Integration von Übergangsmetallkationen durch Verwendung aromatischer und cyclischer Aminmoleküle Sowie die Entwicklung alternativer Synthesewege zur Darstellung von Thiostannaten bei Raumtemperatur.

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