Small chalcogen-organyls - fundamental structural, conformational and electronic properties

• Antragsteller: Professor Dr. Norbert W. Mitzel
• Fachliche Zuordnung: Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 179077585

Eines der erfolgreichsten Konzepte der Chemie ist das Denken in funktionellen Gruppen. Deren detaillierte Kenntnis ist damit von zentraler Bedeutung. Das generelle Ziel dieser deutsch-argentinischen Kooperation ist es, ein solches detailliertes Verständnis der strukturellen und physikalischen Eigenschaften fundamentaler Modellverbindungen zu erlangen, in denen chalkogen-funktionellen Gruppen an kleine Alkyl bzw. Silyl-Gruppen mit variierbaren elektronischen Verhältnissen gebunden sind. Dies ermöglicht die Untersuchung kleiner Struktureinheiten in Isolation und die Anwendung einer Vielzahl physikalischer Methoden. Im Fokus des Projekts steht die Kenntnis von Veränderungen der Struktur, Konformation und elektronischen Eigenschaften in Abhängigkeit sowohl der elektronischen Variation der Substituenten, aber auch des Aggregatzustandes Phase (gasförmig / flüssig / fest). Ziel ist ein detailliertes Verständnis intramolekularer Effekte, einschließlich anomerer (stereoelektronischer), sterischer, mesomerer und induktomerer Effekte und intermolekularer Wechselwirkungen. Studienobjekte sind Thiocyanate (RSCN) und Isothiocyanate (RNCS), Sulfenylcarbonyle (RSC(O)X), Disulfide (RSSR), Thionitrite (RSNO), Perfluoroalkylsulfinyl- (RS (O) X) und-selenyl-Verbindungen (RSe(O)X), Perfluoroalkylthiocarbonyl- (RS(S)X) und Perfluoro¬alkanoylhalogenide des Typs (RC (O) X), mit einer systematischen Variation der Substituenteneffekte, d.h. mit R = Alkyl, Perfluoralkyl, und diverse Silyl- und X = Halogen- Parahalogen-, Methoxy- oder Pseudohalogen-Substituenten (F, Cl, Br, CN, I, N3, CF3, CH3O). Die physikalische Methodik basiert auf der Bestimmung molekularer Strukturen im Gas und Festkörper (mittels Gas-Elektronen-Beugung, Schwingungsspektroskopie inklusive Matrix-Isolations-Spektroskopie, In-situ-Kristallisation & Röntgenbeugung, Elektronen-Dichtebestimmung & Topologieanalyse), unterstützt durch den Vergleich mit quantenchemischen Rechnungen. Die Zusammenarbeit mit Partnern aus Hannover und Peking ermöglicht es zusätzlich, Mikrowellen-, Gasphasen-UV-vis und Photoelektronenspektroskopie sowie Photoionisation-Massenspektrometrie durchzuführen und somit weitere Informationen über Struktur und Bindung zu erlangen. In ausgewählten Fällen werden Kooperationen mit den Synchrotron-Einrichtungen LNLS (Brasilien) und SOLEIL (Frankreich) weitere Erkenntnisse mit den dort verfügbaren Methoden der Atomspektroskopie beitragen. Dieser echte Multi-Methoden-Ansatz führt zu ausgeprägten und kreativen Synergien zwischen experimentellen Methoden und theoretischen Modellen und sichert somit die Verlässlichkeit der Ergebnisse und führt zu einem wertvollen und facettenreichen Verständnis der Natur der Bindung und der Wechselwirkungen wichtiger Referenzverbindungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Argentinien
• Beteiligte Person: Professor Dr. Carlos Omar Della Védova