Der Templateffekt Seminarvortrag ACV – 11.12.2012 Alexander Wachter

Templat Templates (engl.)  Schablone; Vorlage 180°C Templat

MCM-41 Beispiel aus Festkörperpraktikum Mizellen wirken als Templat

Templateffekt in der anorganischen Komplexchemie Template  Metallkationen

Mit Templaten kann man… Strukturen beeinflussen Makrozyklen oder Gitter synthetisieren/ designen (Kronenether, Porphyrine) Reaktionen steuern/ katalysieren

Wie kann man das Steuern? Zentralatom (Größe, Koordinationszahl, Elektronenkonfiguration) Ligand (weich, hart, Abstand Koordinationsstellen) Größenverhältnis Kation-Ligand

Zentralatom KZ 2: selten, vorwiegend 11te HG + Quecksilber (Ag, Au, Hg)

Zentralatom KZ 4 tetraedrisch: d(0), d(10) Elemente  isotrope Ladungsverteilung d(7) Elemente  keine signifikante LFSE für bestimmte Koordinationsgeometrien Bei sterischen WW zwischen Liganden Bsp.: Ti(IV), Os(VIII), Co(II), Ni

Zentralatom KZ 4 planar: d(8) Elemente: Ni(II), Pd(II), Pt(II), Co(I), Rh(I), Ir(I), Au(III) vereinzelt auch: Cu(II) d(9), Co(II) d(7), Cr(II) d(4) Bei Starkfeldligenden Bsp.: Tetracyanidonickelat  planar Tetrahalogenidonickelat  tetraedrisch

Zentralatom KZ 6 oktaedrisch: Möglichkeit Ringe und Gitter zu synthetisieren z.B. Fe(II/III), Pt(IV), Pb(IV), Co(III)

HSAB - Prinzip Weiche Liganden + weiche Zentralatome  Synthese von S- und N-Makrozyklen

HSAB - Prinzip Harte Liganden + harte Zentralatome  Synthese von Kronenethern

Loch & Kationengröße Ag  160 pm Atomradius Ni  135 pm Atomradius

Beispiel Cu(I)  d10  tetraedrische Anordnung der Liganden bevorzugt! Zweizähniger Ligand (Chelatligand)

Beispiel

Porphyrine Organisch-chemische Farbstoffe Häufiges Vorkommen in der Natur: Häm, Chlorophyll Grundgerüst:

Synthese

für Ihre Aufmerksamkeit Wissenschaft… “Wenn ich die Folgen geahnt hätte, wäre ich Uhrmacher geworden“ Albert Einstein Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Literatur Template Synthesis of Macrocyclic Compounds; N.V. Berbeleu, V.B. Arion, J. Burgess Koordinationschemie; Lutz H. Gade The Relationship between the Structure and Magnetic Properties of Bioinspired Iron(II/III) Complexes with Schiff-Base-Like Chelate Ligands, Part I: Complexes with Dianionic [N4] Macrocycles Birgit Weber, Indira Käpplinger, Helmar Görls, and Ernst-G. Jäger Metallkomplexe unsymmetrisch überbrückter [N4] Makrocyclen: Synthese, Struktur und Redoxverhalten; Ernst-Gottfried Jäger