The synthesis and reaction chemistry of trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) is discussed. Treatment of trans- (PPh3)2Pd(C6H4- 4-I)(OTf) with bidentate Lewis-bases (N)N), such as pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 or C6H4-1,4-CN produces, depending on N)N, mono- or bimetallic species of type [trans- (PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ or [trans-(Ph3P)2(C6H4- 4-I)Pd N)N Pd- (PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. These new complexes rearrange in the solution to give [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N-4-CN, NaC-4-C5H4N) and [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)- Pd N)N Pd(PPh3)2(C6H4-4-PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4- CN)2) along with {[(Ph3P)2(Ph3P-4-C6H4)Pd -(µ-I)]2}2+. The mechanism is elucidated. The latter species are rigid-rod structured. The preparation of mono- and homo-bimetallic palladium complexes of type [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd -(N)N)]+ and {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)} 2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) is reported. The formation of the mono- or bimetallic species depends on the size of the Lewis bases N)N. The use of these molecules as molecular wire is discussed. The synthesis of homo-bimetallic palladium molecular wire complexes of type {[(Me(O)CS-4-C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ is described. The structural aspects of these complexes in the solid-state by single X-ray crystallography is discussed. The synthesis, characterization and electrochemical properties of a new series of homo-bimetallic palladium and platinum complexes of type [Me(O)CS-NCN-M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2- 2,6)]-) is described. The effect of the para-substituent of the functionalized thio-acetyl NCN ligand on the electrochemical properties of the incorporated platinum center is discussed. The selective synthesis of acetylene and acyl-thiol endcapped heterobimetallic organometallic pi-tweezer of type {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-R ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3; R = CCH,R = SC(O)Me) succeeds by the reaction of {[Ti](CCR)2}CuCH3 with equimolar amounts of Me(O)CSC6H4-4-CCH or the dithiol C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Binuclear (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 can be prepared by treatment of RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) with Fe2(CO)9 in tetrahydrofuran at room temperature. In solution two isomers exist, depending on the position of the lone-pair of electrons present at selenium (axial or equatorial, respectively). Nucleophilic addition of P(OiC3H7)3 to (µ-RSe)- (µ -sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 affords vinylidene- and dimetallacylobutene- bridged complexes Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)(µ-eta1C=C(Ph)- (P(OiC3H7)3) and [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ -eta1:eta1(Ph)C=C- {P(OiC3H7)3). The isolated complexes were characterized by multinuclear NMR (1H, 13C{1H}, and 31P{1H}, elemental analysis, FT-IR, and single x-ray crystallography. / Ein Ziel der Arbeit war die Synthese von trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) und Untersuchungen zu dessen Reaktionsverhalten. Die Zugabe von zweizähnigen Lewis-Basen (N)N), wie z.B. pz, pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 oder C6H4-1,4-CN ergibt, abhängig von (N)N), mono- oder bimetallische Spezies vom Typ [trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ oder [trans-(Ph3P)2(C6H4-4-I)Pd N)N Pd-(PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. Diese in Lösung instabilen Komplexe reagieren weiter zu [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N- 4-CN, NC-4-C5H4N) oder [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)Pd N)N Pd(PPh3)2-(C6H4-4- PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4-CN)2) zusammen mit {[(Ph3P)2(Ph3P-4- C6H4)Pd(µ-I)]2}2+. Der Mechanismus dieser Reaktionsfolge wurde aufgeklärt. Diese Komplexe besitzen eine starre, lineare Struktur, welche unter anderem mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt wurde. Weiterhin wird über die Darstellung von mono- und homobimetallischen Palladium-Komplexen vom Typ [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd(N)N)]+ und {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) berichtet. Die Bildung von homo- oder bimetallischen Spezies hängt von der Größe der Lewis-Base N)N ab. Die Anwendung dieser Moleküle als molekulare Drähte wird, zusammen mit der Festkörperstruktur zweier dieser Komplexe, diskutiert. Die Synthese von homobimetallischen Pd Komplexen vom Typ {[(Me(O)CS-4- C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (molekulare Drähte) wird beschrieben. Die strukturellen Aspekte dieser Komplexe im festen Zustand werden diskutiert Die Synthese, Charakterisierung und elektrochemischen Eigenschaften einer neuen Serie von homobimetallischen Pd und Pt Komplexen vom Typ [Me(O)CSNCN- M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2-2,6)]-) wird beschrieben. Der Effekt des para-Substituenten der funktionalisierten Thioacetyl-NCN Liganden auf die elektrochemischen Eigenschaften des komplexierten Pt wird diskutiert. Die selektive Synthese von Alkinyl- und Thioacetyl-funkionalisierten heterobimetallischen metallorganischen pi-Pinzetten-Komplexen vom Typ {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-CCH und {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-SC(O)Me ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3, R = tBu) erfolgt durch die Reaktion von {[Ti](CCR)2}CuCH3 (R = SiMe3, R = tBu) mit äquimolaren Mengen an Me(O)CS-1- C6H4-4-CCH oder des Dithiols C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Im Vorgang dieser Reaktion wird Aceton gebildet. Zweikernige (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 Komplexe können durch die Umsetzung von RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) mit Fe2(CO)9 in Tetrahydrofuran bei 20 °C dargestellt werden. In Lösung liegen, in Abhängigkeit von der Position des freien Elektronenpaares am Selen (axial oder äquatorial), zwei Isomere vor. Addition von P(OiC3H7)3 zu (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2-(CO)6 ergibt Vinyliden- Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1 C=C-(Ph)(P(OiC3H7)3) und Dimetallacyclobuten- verbrückte Komplexe der Art [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1:eta1- (Ph)C=C{P(OiC3H7)3). Die isolierten Komplexe wurden durch die Elementaranalyse, spektroskopisch (1H, 13C{1H}, 31P{1H} NMR; IR) und die Röntgeneinkristallstrukturanalyse charakterisiert.

Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Synthese von organisch/anorganischen Hybridmaterialien mit multifunktionalen Eigenschaften unter ausschliesslicher Darstellung dieser Materialen mit Hilfe des „wet chemistry“ Zugangs. Ausgehend von der Darstellung und Charakterisierung von isomorphen bzw. isostrukturellen Hybridmaterialien der allgemeinen Zusammensetzung catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) speziell mittels IR und UV/vis Spektroskopie ist beschrieben, wie sich aus diesen entsprechende bi-, tri-, und auch tetra-heterometallische Koordinationspolymere der allgemeinen Zusammenseztung {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ und x, y, z, t als prozentualer Metallgehalt) herstellen lassen und welche limitierende Faktoren zu berücksichtigen sind. Leifähigkeitsmessungen an Einkristallen ausgewählter Koordinationspolymere werden vorgestellt. Zusätzlich werden die durch Rekristallisation von Nitac erhaltenen zwei verschiedenen Koordinationspolymere der Formel {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n und {[(Me3NH]{NiCl3}}n in Bezug auf ihre ungewöhnlichen strukturellen und magnetischen Eigenschaften vorgestellt und beschrieben. Die durch Austausch von [Me3NH]+ Kationen gegen [Et3NH]+ bzw. protonierten aromatischen N-haltigen Kationen wie [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ erhaltenen Reaktionsprodukte aus Umsetzungen mit Hilfe des “wet chemistry” Zugangs werden im Hinblick auf ihre Festkörperstrukturen beschrieben. Die erfolgreiche Darstellung einer neuen Familie von perylentetracarboxylato-basierenden Komplexen, die teilweise hervorragende Löslichkeiten besitzen, wird beschrieben sowie die strukturellen, magnetischen und lumineszierenden Eigenschaften ausgewählter Vetreter. / The thesis presented here is focused on the synthesis of organic/ inorganic hybrid materials with multifunctional properties by means of the “wet chemistry” approach. The synthesis and characterization of hybrid materials with the general composition catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) is described. Due to their isomorphic and/ or isostructural character, bi-, tri-, and even tetra-heterometallic chains of the general formula {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ and x, y, z, t is the percentage of each metal content) were synthesized and characterized. Limitating factors of the synthesis of these types of heterometallic coordination polymers are discussed. Furthermore, the conductive properties of selected representatives were investigated. Additionally, the products obtained from recrystallization of Nitac, two different novel 1D coordination polymers of the formula {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n and {[(Me3NH]{NiCl3}}n are described with respect to their structural and magnetic properties. Efforts to replace the [Me3NH]+ cations of Mtac compounds by [Et3NH]+ cations as well as by protonated aromatic amines as [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ are reported next with respect to the structural exploration of obtained hybrid materials by the “wet chemistry” approach. Finally, the synthesis of a new family of perylene tetracarboxylate (ptc) based soluble complexes is reported. Structural, magnetic and luminescence properties of selected representatives of this new series of soluble ptc derivatives are reported.

Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Synthese von organisch/anorganischen Hybridmaterialien mit multifunktionalen Eigenschaften unter ausschliesslicher Darstellung dieser Materialen mit Hilfe des „wet chemistry“ Zugangs. Ausgehend von der Darstellung und Charakterisierung von isomorphen bzw. isostrukturellen Hybridmaterialien der allgemeinen Zusammensetzung catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) speziell mittels IR und UV/vis Spektroskopie ist beschrieben, wie sich aus diesen entsprechende bi-, tri-, und auch tetra-heterometallische Koordinationspolymere der allgemeinen Zusammenseztung {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ und x, y, z, t als prozentualer Metallgehalt) herstellen lassen und welche limitierende Faktoren zu berücksichtigen sind. Leifähigkeitsmessungen an Einkristallen ausgewählter Koordinationspolymere werden vorgestellt. Zusätzlich werden die durch Rekristallisation von Nitac erhaltenen zwei verschiedenen Koordinationspolymere der Formel {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n und {[(Me3NH]{NiCl3}}n in Bezug auf ihre ungewöhnlichen strukturellen und magnetischen Eigenschaften vorgestellt und beschrieben. Die durch Austausch von [Me3NH]+ Kationen gegen [Et3NH]+ bzw. protonierten aromatischen N-haltigen Kationen wie [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ erhaltenen Reaktionsprodukte aus Umsetzungen mit Hilfe des “wet chemistry” Zugangs werden im Hinblick auf ihre Festkörperstrukturen beschrieben. Die erfolgreiche Darstellung einer neuen Familie von perylentetracarboxylato-basierenden Komplexen, die teilweise hervorragende Löslichkeiten besitzen, wird beschrieben sowie die strukturellen, magnetischen und lumineszierenden Eigenschaften ausgewählter Vetreter. / The thesis presented here is focused on the synthesis of organic/ inorganic hybrid materials with multifunctional properties by means of the “wet chemistry” approach. The synthesis and characterization of hybrid materials with the general composition catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) is described. Due to their isomorphic and/ or isostructural character, bi-, tri-, and even tetra-heterometallic chains of the general formula {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ and x, y, z, t is the percentage of each metal content) were synthesized and characterized. Limitating factors of the synthesis of these types of heterometallic coordination polymers are discussed. Furthermore, the conductive properties of selected representatives were investigated. Additionally, the products obtained from recrystallization of Nitac, two different novel 1D coordination polymers of the formula {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n and {[(Me3NH]{NiCl3}}n are described with respect to their structural and magnetic properties. Efforts to replace the [Me3NH]+ cations of Mtac compounds by [Et3NH]+ cations as well as by protonated aromatic amines as [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ are reported next with respect to the structural exploration of obtained hybrid materials by the “wet chemistry” approach. Finally, the synthesis of a new family of perylene tetracarboxylate (ptc) based soluble complexes is reported. Structural, magnetic and luminescence properties of selected representatives of this new series of soluble ptc derivatives are reported.

The diethyl ester of o-phenylenebis(oxamic acid) (opbaH2Et2) was treated with an excess of RNH2 in MeOH to cause the exclusive formation of the respective o-phenylenebis(N(R)-oxamides) (opboH4R2, R = Me 1, Et 2, nPr 3) in good yields. Treatment of 1–3 with half an equivalent of [Cu2(AcO)4(H2O)2] or one equivalent of [Ni(AcO)2(H2O)4] followed by the addition of four equivalents of [nBu4N]OH resulted in the formation of mononuclear bis(oxamidato) type complexes [nBu4N]2[M(opboR2)] (M = Ni, R = Me 4, Et 5, nPr 6; M = Cu, R = Me 7, Et 8, nPr 9). By addition of two equivalents of [Cu(pmdta)(NO3)2] to MeCN solutions of 7–9, novel trinuclear complexes [Cu3(opboR2)(L)2](NO3)2 (L = pmdta, R = Me 10, Et 11, nPr 12) could be obtained. Compounds 4–12 have been characterized by elemental analysis and NMR/IR spectroscopy. Furthermore, the solid state structures of 4–10 and 12 have been determined by single-crystal X-ray diffraction studies. By controlled cocrystallization, diamagnetically diluted 8 and 9 (1%) in the host lattice of 5 and 6 (99%) (8@5 and 9@6), respectively, in the form of single crystals have been made available, allowing single crystal ESR studies to extract all components of the g-factor and the tensors of onsite CuA and transferred NA hyperfine (HF) interaction. From these studies, the spin density distribution of the [Cu(opboEt2)]2− and [Cu(opbonPr2)]2− complex fragments of 8 and 9, respectively, could be determined. Additionally, as a single crystal ENDOR measurement of 8@5 revealed the individual HF tensors of the N donor atoms to be unequal, individual estimates of the spin densities on each N donor atom were made. The magnetic properties of 10–12 were studied by susceptibility measurements versus temperature to give J values varying from −96 cm−1 (10) over −104 cm−1 (11) to −132 cm−1 (12). These three trinuclear CuII-containing bis(oxamidato) type complexes exhibit J values which are comparable to and slightly larger in magnitude than those of related bis(oxamato) type complexes. In a summarizing discussion involving experimentally obtained ESR results (spin density distribution) of 8 and 9, the geometries of the terminal [Cu(pmdta)]2+ fragments of 12 determined by crystallographic studies, together with accompanying quantum chemical calculations, an approach is derived to explain these phenomena and to conclude if the spin density distribution of mononuclear bis(oxamato)/bis(oxamidato) type complexes could be a measure of the J couplings of corresponding trinuclear complexes. / Dieser Beitrag ist aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

The synthesis and reaction chemistry of trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) is discussed. Treatment of trans- (PPh3)2Pd(C6H4- 4-I)(OTf) with bidentate Lewis-bases (N)N), such as pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 or C6H4-1,4-CN produces, depending on N)N, mono- or bimetallic species of type [trans- (PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ or [trans-(Ph3P)2(C6H4- 4-I)Pd N)N Pd- (PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. These new complexes rearrange in the solution to give [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N-4-CN, NaC-4-C5H4N) and [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)- Pd N)N Pd(PPh3)2(C6H4-4-PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4- CN)2) along with {[(Ph3P)2(Ph3P-4-C6H4)Pd -(µ-I)]2}2+. The mechanism is elucidated. The latter species are rigid-rod structured. The preparation of mono- and homo-bimetallic palladium complexes of type [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd -(N)N)]+ and {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)} 2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) is reported. The formation of the mono- or bimetallic species depends on the size of the Lewis bases N)N. The use of these molecules as molecular wire is discussed. The synthesis of homo-bimetallic palladium molecular wire complexes of type {[(Me(O)CS-4-C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ is described. The structural aspects of these complexes in the solid-state by single X-ray crystallography is discussed. The synthesis, characterization and electrochemical properties of a new series of homo-bimetallic palladium and platinum complexes of type [Me(O)CS-NCN-M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2- 2,6)]-) is described. The effect of the para-substituent of the functionalized thio-acetyl NCN ligand on the electrochemical properties of the incorporated platinum center is discussed. The selective synthesis of acetylene and acyl-thiol endcapped heterobimetallic organometallic pi-tweezer of type {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-R ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3; R = CCH,R = SC(O)Me) succeeds by the reaction of {[Ti](CCR)2}CuCH3 with equimolar amounts of Me(O)CSC6H4-4-CCH or the dithiol C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Binuclear (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 can be prepared by treatment of RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) with Fe2(CO)9 in tetrahydrofuran at room temperature. In solution two isomers exist, depending on the position of the lone-pair of electrons present at selenium (axial or equatorial, respectively). Nucleophilic addition of P(OiC3H7)3 to (µ-RSe)- (µ -sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 affords vinylidene- and dimetallacylobutene- bridged complexes Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)(µ-eta1C=C(Ph)- (P(OiC3H7)3) and [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ -eta1:eta1(Ph)C=C- {P(OiC3H7)3). The isolated complexes were characterized by multinuclear NMR (1H, 13C{1H}, and 31P{1H}, elemental analysis, FT-IR, and single x-ray crystallography. / Ein Ziel der Arbeit war die Synthese von trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) und Untersuchungen zu dessen Reaktionsverhalten. Die Zugabe von zweizähnigen Lewis-Basen (N)N), wie z.B. pz, pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 oder C6H4-1,4-CN ergibt, abhängig von (N)N), mono- oder bimetallische Spezies vom Typ [trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ oder [trans-(Ph3P)2(C6H4-4-I)Pd N)N Pd-(PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. Diese in Lösung instabilen Komplexe reagieren weiter zu [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N- 4-CN, NC-4-C5H4N) oder [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)Pd N)N Pd(PPh3)2-(C6H4-4- PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4-CN)2) zusammen mit {[(Ph3P)2(Ph3P-4- C6H4)Pd(µ-I)]2}2+. Der Mechanismus dieser Reaktionsfolge wurde aufgeklärt. Diese Komplexe besitzen eine starre, lineare Struktur, welche unter anderem mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt wurde. Weiterhin wird über die Darstellung von mono- und homobimetallischen Palladium-Komplexen vom Typ [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd(N)N)]+ und {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) berichtet. Die Bildung von homo- oder bimetallischen Spezies hängt von der Größe der Lewis-Base N)N ab. Die Anwendung dieser Moleküle als molekulare Drähte wird, zusammen mit der Festkörperstruktur zweier dieser Komplexe, diskutiert. Die Synthese von homobimetallischen Pd Komplexen vom Typ {[(Me(O)CS-4- C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (molekulare Drähte) wird beschrieben. Die strukturellen Aspekte dieser Komplexe im festen Zustand werden diskutiert Die Synthese, Charakterisierung und elektrochemischen Eigenschaften einer neuen Serie von homobimetallischen Pd und Pt Komplexen vom Typ [Me(O)CSNCN- M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2-2,6)]-) wird beschrieben. Der Effekt des para-Substituenten der funktionalisierten Thioacetyl-NCN Liganden auf die elektrochemischen Eigenschaften des komplexierten Pt wird diskutiert. Die selektive Synthese von Alkinyl- und Thioacetyl-funkionalisierten heterobimetallischen metallorganischen pi-Pinzetten-Komplexen vom Typ {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-CCH und {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-SC(O)Me ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3, R = tBu) erfolgt durch die Reaktion von {[Ti](CCR)2}CuCH3 (R = SiMe3, R = tBu) mit äquimolaren Mengen an Me(O)CS-1- C6H4-4-CCH oder des Dithiols C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Im Vorgang dieser Reaktion wird Aceton gebildet. Zweikernige (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 Komplexe können durch die Umsetzung von RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) mit Fe2(CO)9 in Tetrahydrofuran bei 20 °C dargestellt werden. In Lösung liegen, in Abhängigkeit von der Position des freien Elektronenpaares am Selen (axial oder äquatorial), zwei Isomere vor. Addition von P(OiC3H7)3 zu (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2-(CO)6 ergibt Vinyliden- Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1 C=C-(Ph)(P(OiC3H7)3) und Dimetallacyclobuten- verbrückte Komplexe der Art [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1:eta1- (Ph)C=C{P(OiC3H7)3). Die isolierten Komplexe wurden durch die Elementaranalyse, spektroskopisch (1H, 13C{1H}, 31P{1H} NMR; IR) und die Röntgeneinkristallstrukturanalyse charakterisiert.

The germylenes, germanium(II) 2-(oxidomethyl)phenolate (1), germanium(II) 4-methyl-2-(oxidomethyl)phenolate (2) and germanium(II) 4-bromo-2-(oxidomethyl)phenolate (3) were synthesized and their thermally induced twin polymerization to give organic–inorganic hybrid materials was studied. The compounds 1–3 form oligomers including dimers, trimers and tetramers as a result of intermolecular coordination of the benzylic oxygen atom to germanium. The structural motifs were studied by single crystal X-ray diffraction analysis and DFT-D calculations. Thermally induced twin polymerization of these germylenes gave hybrid materials based on germanium-containing phenolic resins. Carbonization of these resins under reductive conditions resulted in porous materials that are composed of germanium and carbon (Ge@C materials), while oxidation with air provided non-porous germanium dioxide. The porous Ge@C materials were tested as potential anode materials for rechargeable Li-ion batteries. Reversible capacities of 540 mA h g−1 were obtained at a current density of 346 mA g−1 without apparent fading for 100 cycles, which demonstrates that germanium is well accessible in the hybrid material. / Dieser Beitrag ist aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Synthese von organisch/anorganischen Hybridmaterialien mit multifunktionalen Eigenschaften unter ausschliesslicher Darstellung dieser Materialen mit Hilfe des „wet chemistry“ Zugangs. Ausgehend von der Darstellung und Charakterisierung von isomorphen bzw. isostrukturellen Hybridmaterialien der allgemeinen Zusammensetzung catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) speziell mittels IR und UV/vis Spektroskopie ist beschrieben, wie sich aus diesen entsprechende bi-, tri-, und auch tetra-heterometallische Koordinationspolymere der allgemeinen Zusammenseztung {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ und x, y, z, t als prozentualer Metallgehalt) herstellen lassen und welche limitierende Faktoren zu berücksichtigen sind. Leifähigkeitsmessungen an Einkristallen ausgewählter Koordinationspolymere werden vorgestellt. Zusätzlich werden die durch Rekristallisation von Nitac erhaltenen zwei verschiedenen Koordinationspolymere der Formel {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n und {[(Me3NH]{NiCl3}}n in Bezug auf ihre ungewöhnlichen strukturellen und magnetischen Eigenschaften vorgestellt und beschrieben. Die durch Austausch von [Me3NH]+ Kationen gegen [Et3NH]+ bzw. protonierten aromatischen N-haltigen Kationen wie [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ erhaltenen Reaktionsprodukte aus Umsetzungen mit Hilfe des “wet chemistry” Zugangs werden im Hinblick auf ihre Festkörperstrukturen beschrieben. Die erfolgreiche Darstellung einer neuen Familie von perylentetracarboxylato-basierenden Komplexen, die teilweise hervorragende Löslichkeiten besitzen, wird beschrieben sowie die strukturellen, magnetischen und lumineszierenden Eigenschaften ausgewählter Vetreter. / The thesis presented here is focused on the synthesis of organic/ inorganic hybrid materials with multifunctional properties by means of the “wet chemistry” approach. The synthesis and characterization of hybrid materials with the general composition catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) is described. Due to their isomorphic and/ or isostructural character, bi-, tri-, and even tetra-heterometallic chains of the general formula {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ and x, y, z, t is the percentage of each metal content) were synthesized and characterized. Limitating factors of the synthesis of these types of heterometallic coordination polymers are discussed. Furthermore, the conductive properties of selected representatives were investigated. Additionally, the products obtained from recrystallization of Nitac, two different novel 1D coordination polymers of the formula {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n and {[(Me3NH]{NiCl3}}n are described with respect to their structural and magnetic properties. Efforts to replace the [Me3NH]+ cations of Mtac compounds by [Et3NH]+ cations as well as by protonated aromatic amines as [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ are reported next with respect to the structural exploration of obtained hybrid materials by the “wet chemistry” approach. Finally, the synthesis of a new family of perylene tetracarboxylate (ptc) based soluble complexes is reported. Structural, magnetic and luminescence properties of selected representatives of this new series of soluble ptc derivatives are reported.

This dissertation deals with the synthesis and characterization of mono- and binuclear Cu(II)- and Ni(II)-containing bis(oxamato) and bis(oxamidato) complexes and their use as building blocks to produce tri- and tetranuclear complexes via the “complex-as-ligand/complex-as-metal strategy”. The magnetic and electrochemical properties of the respective bis(oxamato)/bis(oxamidato) complexes are described. This work focuses on the enhancement of the intramolecular magnetic exchange coupling J of multinuclear complexes by making use of oxamato/oxamidato fused ligands to alter the coordination sphere around the Cu II ions systematically. Furthermore, variation of the central N,N'-bridges of the fused oxamato/oxamidato ligands and applying different donor-atom sets, as well as the incorporation of different transition metal ions, have been performed in order to investigate to which extent the steric and electronic nature of the ligands influence the electrochemical behavior of the corresponding complexes. A linear correlation between the magnetic exchange couplings J and/ or the redox potential with optical properties of the new series of binuclear transition metal complexes were observed and discussed. In addition, the synthesis of large cyclic polyoxamides (24-mer H8L2 and 36-mer H12L3) is discussed. Their use as potentially multidentate macrocycles for coordination of transition metal ions is reported. The binding properties of H8L2 towards selected inorganic salts are discussed. / Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von mono- und zweikernige Cu(II)- und Ni(II) bis(oxamato) und bis(oxamidato) Komplexen, sowie ihrer Nutzung als Baueinheiten zur Herstellung von tri- und tetranuklearen Komplexen via der 'Komplex-als-Ligand/Komplex-als-Metall Strategie'. Zusätzlich erfolgt eine Beschreibung des magnetischen und elektrochemischen Verhaltens dieser Komplexe. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt in der Verstärkung der intramolekularen magnetischen Austauschkopplung J der multinuklearen Komplexe durch die Verwendung einer neuartigen Fusion von Oxamato- und Oxamidato-Ligandeneinheiten, sowie einer systematischen Variation der Koordinationssphäre des Cu II-Ions. Weiterhin erfolgte die Vx^ariation zentrierter N,N'-Brücken, und unterschiedlicher Donoratome der Liganden als auch eingebetteter ÜbergangsmetallIonen zur Untersuchung des Einflusses räumliche und elektronische Eigenschaften der vorangehenden Struktureinheiten auf die elektrochemische Charakteristika. Ein linearer Zusammenhang zwischen der magnetischen Austauschkopplung J bzw. dem Redoxpotential sowie den optischen Eigenschaften der zweikernige Übergangsmetallkomplexe wird diskutiert. Die Synthese von zyklischen Polyoxamiden (24-mer H 8 L 2 und 36-mer H 12 L 3 ) und deren Verwendung als neuartige und potentiell multidentate Liganden für die Koordinationschemie sind vorgestellt. Untersuchung der Bindungseigenschaften von H 8 L 2 bezüglich unterschiedlicher anorganische Salze wird diskutiert.

The diethyl ester of o-phenylenebis(oxamic acid) (opbaH2Et2) was treated with an excess of RNH2 in MeOH to cause the exclusive formation of the respective o-phenylenebis(N(R)-oxamides) (opboH4R2, R = Me 1, Et 2, nPr 3) in good yields. Treatment of 1–3 with half an equivalent of [Cu2(AcO)4(H2O)2] or one equivalent of [Ni(AcO)2(H2O)4] followed by the addition of four equivalents of [nBu4N]OH resulted in the formation of mononuclear bis(oxamidato) type complexes [nBu4N]2[M(opboR2)] (M = Ni, R = Me 4, Et 5, nPr 6; M = Cu, R = Me 7, Et 8, nPr 9). By addition of two equivalents of [Cu(pmdta)(NO3)2] to MeCN solutions of 7–9, novel trinuclear complexes [Cu3(opboR2)(L)2](NO3)2 (L = pmdta, R = Me 10, Et 11, nPr 12) could be obtained. Compounds 4–12 have been characterized by elemental analysis and NMR/IR spectroscopy. Furthermore, the solid state structures of 4–10 and 12 have been determined by single-crystal X-ray diffraction studies. By controlled cocrystallization, diamagnetically diluted 8 and 9 (1%) in the host lattice of 5 and 6 (99%) (8@5 and 9@6), respectively, in the form of single crystals have been made available, allowing single crystal ESR studies to extract all components of the g-factor and the tensors of onsite CuA and transferred NA hyperfine (HF) interaction. From these studies, the spin density distribution of the [Cu(opboEt2)]2− and [Cu(opbonPr2)]2− complex fragments of 8 and 9, respectively, could be determined. Additionally, as a single crystal ENDOR measurement of 8@5 revealed the individual HF tensors of the N donor atoms to be unequal, individual estimates of the spin densities on each N donor atom were made. The magnetic properties of 10–12 were studied by susceptibility measurements versus temperature to give J values varying from −96 cm−1 (10) over −104 cm−1 (11) to −132 cm−1 (12). These three trinuclear CuII-containing bis(oxamidato) type complexes exhibit J values which are comparable to and slightly larger in magnitude than those of related bis(oxamato) type complexes. In a summarizing discussion involving experimentally obtained ESR results (spin density distribution) of 8 and 9, the geometries of the terminal [Cu(pmdta)]2+ fragments of 12 determined by crystallographic studies, together with accompanying quantum chemical calculations, an approach is derived to explain these phenomena and to conclude if the spin density distribution of mononuclear bis(oxamato)/bis(oxamidato) type complexes could be a measure of the J couplings of corresponding trinuclear complexes. / Dieser Beitrag ist aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Die vorliegende Arbeit fokussiert auf die Synthese von organisch/anorganischen Hybridmaterialien mit multifunktionalen Eigenschaften unter ausschliesslicher Darstellung dieser Materialen mit Hilfe des „wet chemistry“ Zugangs. Ausgehend von der Darstellung und Charakterisierung von isomorphen bzw. isostrukturellen Hybridmaterialien der allgemeinen Zusammensetzung catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) speziell mittels IR und UV/vis Spektroskopie ist beschrieben, wie sich aus diesen entsprechende bi-, tri-, und auch tetra-heterometallische Koordinationspolymere der allgemeinen Zusammenseztung {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ und x, y, z, t als prozentualer Metallgehalt) herstellen lassen und welche limitierende Faktoren zu berücksichtigen sind. Leifähigkeitsmessungen an Einkristallen ausgewählter Koordinationspolymere werden vorgestellt. Zusätzlich werden die durch Rekristallisation von Nitac erhaltenen zwei verschiedenen Koordinationspolymere der Formel {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n und {[(Me3NH]{NiCl3}}n in Bezug auf ihre ungewöhnlichen strukturellen und magnetischen Eigenschaften vorgestellt und beschrieben. Die durch Austausch von [Me3NH]+ Kationen gegen [Et3NH]+ bzw. protonierten aromatischen N-haltigen Kationen wie [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ erhaltenen Reaktionsprodukte aus Umsetzungen mit Hilfe des “wet chemistry” Zugangs werden im Hinblick auf ihre Festkörperstrukturen beschrieben. Die erfolgreiche Darstellung einer neuen Familie von perylentetracarboxylato-basierenden Komplexen, die teilweise hervorragende Löslichkeiten besitzen, wird beschrieben sowie die strukturellen, magnetischen und lumineszierenden Eigenschaften ausgewählter Vetreter. / The thesis presented here is focused on the synthesis of organic/ inorganic hybrid materials with multifunctional properties by means of the “wet chemistry” approach. The synthesis and characterization of hybrid materials with the general composition catena-{[Me3NH][MCl3·2H2O]}n (Mtac) (MII = Mn, Co, Ni, Cu, tac = [Me3NH]Cl3·2H2O]) is described. Due to their isomorphic and/ or isostructural character, bi-, tri-, and even tetra-heterometallic chains of the general formula {MxM´ytac}n, {MxM´yM´´ztac}n, {MxM´yM´´zM´´´ttac}n (MII = M ≠ M´≠ M´´≠ M´´´≠ M´´´´ and x, y, z, t is the percentage of each metal content) were synthesized and characterized. Limitating factors of the synthesis of these types of heterometallic coordination polymers are discussed. Furthermore, the conductive properties of selected representatives were investigated. Additionally, the products obtained from recrystallization of Nitac, two different novel 1D coordination polymers of the formula {[Me3NH]3{NiCl4}{NiCl3}}n and {[(Me3NH]{NiCl3}}n are described with respect to their structural and magnetic properties. Efforts to replace the [Me3NH]+ cations of Mtac compounds by [Et3NH]+ cations as well as by protonated aromatic amines as [2,2’-bipyH2]2+, [4,4’-bipyH2]2+ and [1,10-phenH2]2+ are reported next with respect to the structural exploration of obtained hybrid materials by the “wet chemistry” approach. Finally, the synthesis of a new family of perylene tetracarboxylate (ptc) based soluble complexes is reported. Structural, magnetic and luminescence properties of selected representatives of this new series of soluble ptc derivatives are reported.