Studien an strukturellen Eigenschaften und zur Lösungsdynamik heterometallischer [2-(N, -Dimethylaminomethyl)ferrocenyl]-Derivate ausgewählter divalenter Metalle

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung heterometallischer FcN-Derivate (FcN = 2-(N, N-Dimethylaminomethyl)ferrocenyl) ausgewählter divalenter Haupt- bzw. Nebengruppenmetalle des Typs (FcN)MX bzw. (FcN)2M (M = Mg, Zn, Hg, Pb; X = Halogenid), sowie die Untersuchung ihres Verhaltens in Lösung und ihrer Reaktivität. Es wurde beobachtet, dass alle Heterobimetallorganika des Typs (FcN)2M (M = Mg, Zn, Hg, Pb) im festen Zustand höchst wahrscheinlich nur in Form eines Diastereomeren existieren. Dies wurde im Falle des als Feststoff mäßig luftstabilen Plumbylens (FcN)2Pb mit Hilfe der Festkörper-13C-CPMAS-NMR-Spektroskopie nachgewiesen. In Lösung stellt sich jedoch ein Gemisch aus rac- und meso-Diastereomeren ein. Das rac-(FcN)2M/meso-(FcN)2M Verhältnis (M = Mg, Zn, Pb) erwies sich als temperatur-, lösungsmittel- und konzentrationsabhängig, was mit einem intermolekularen Austausch zwischen Diastereomeren übereinstimmt. Der Mechanismus dieses Diastereomerenaustausches wurde postuliert. Die Lewis-basischen Eigenschaften des Plumbylens sind sehr ausgeprägt: so entstehen bei Reaktionen von (FcN)2Pb mit Carbonylderivaten der Gruppe 6 die heterotrimetallischen Metalloplumbylene des Typs (FcN)2PbM(CO)5 (M = Cr, Mo, W).

In the focus of this dissertation are studies on synthesis, characterisation, reactivity and solution dynamics of the heterometallic FcN-Derivatives (FcN = 2-(N, N-dimethylaminomethyl)ferrocenyl) of selected main group and transition metals of the type (FcN)MX and (FcN)2M (M = Mg, Zn, Hg, Pb; X = halogen). It was observed that in the solid state heterobimetallorganic compounds (FcN)2M (M = Mg, Zn, Hg, Pb) exist most probably in the form of solely one diastereomer. This was proved by 13C-CPMAS-NMR studies on the moderately air-stable plumbylene (FcN)2Pb. However, in solution both rac- and meso-diastereomer are present. The ratio of rac-/meso-diastereomer in solution is temperature-, solvent- and concentration-dependent, consistent with an intermolecular exchange between diastereomers. The mechanistic pathway for this exchange is postulated. The Lewis-base behaviour of the plumbylene toward group 6 metal carbonyls yielded the novel heterotrimetallic metalloplumbylens of the type (FcN)2PbM(CO)5 (M = Cr, Mo, W) in which the (FcN)2Pb-moiety behaves as a ligand.