Untersuchungen zur Synthese und Reaktivität NHC-substituierter Cobalt-Komplexe (PDF)

Der Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit lag auf der Entwicklung der Chemie niedervalenter Cobaltkomplexe, die durch das N-heterocyclische Carben 1,3-Diisopropyl-imidazol-2-yliden stabilisiert werden. Mit der Synthese von [Co(ImiPr)2(η4–C8H12)] und den Halbsandwichverbindungen [(η5–C5R5)Co(ImiPr)(η2–C2H4)] (R =Me, H) gelang die Synthese dreier interessanter Ausgangssubstanzen. Anschließende Untersuchungen zeigten jedoch, dass ausgehend von [Co(ImiPr)2(η4–C8H12)] eine Übertragung des [Co(ImiPr)2]-Komplexfragmentes auf Substrate nicht beobachtet werden konnte. Zur Darstellung geeigneter Edukte könnte für zukünftige Arbeiten der Einbau von Monoolefinen wie Cycloocten oder Ethen unter Bildung von Komplexen des Typs [Co(ImiPr)2(η2–Olefin)2] zum Erfolg führen. Die Reaktivität von Halbsandwichverbindungen wurde eingehend untersucht und erbrachte einige ungewöhnliche Ergebnisse. Zum einen reagiert der Carbonylkomplex [(η5–C5Me5)Co(ImiPr)(CO)] in einer glatten Reaktion mit Disauerstoff zum Carbonatkomplex [(η5–C5Me5)Co(ImiPr)(κ2–CO3)]. Ein solches Reaktionsverhalten von metallgebundenem CO war bis vor kurzem in der Literatur ohne Beispiel. Zum anderen gelang es, aus der Reaktion von [(η5–C5Me5)Co(ImiPr)(η2–C2H4)] mit weißem Phosphor erstmals den schrittweisen Abbau des P4-Tetraeders zu Übergangsmetall-stabilisierten P2-Einheiten lückenlos zu dokumentieren. Ferner gelang es, mit der Synthese von [{(η5–C5Me5)Co(μ2–η2–P2)}2] ein interessantes Ausgangsmaterial für zukünftige Untersuchungen zum P2-Transfer auf organische und anorganische Moleküle in hohen Ausbeuten darzustellen. Die Reaktionen von [(η5–C5H5)Co(ImiPr)(η2–C2H4)] mit perfluorierten Aromaten lieferten bislang nicht bekannte Arenkomplexe, in denen zwei Komplexfragmente [(η5–C5H5)Co(ImiPr)] an einen Aromaten koordinieren. Diese Komplexe sollten interessante Ausgangsverbindungen für zukünftige Untersuchungen zur Cobalt-vermittelten C–F-Aktivierung darstellen. Erste Untersuchungen weisen bereits darauf hin, dass aus solchen Komplexen Produkte einer Aktivierung der Kohlenstoff–Fluor-Bindung erhalten werden können.