3D-transition metal complexes of C_1tn3 symmetric tritopic ligands [Elektronische Ressource] : directed syntheses of trinuclear compounds and higher nuclearity aggregates / von Daniel Plaul

Daniel Plaul

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• Publié le: 01 janvier 2009
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• Langue: Deutsch
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Extrait

3d-TransitionMetalComplexesofC Symmetric3
TritopicLigands:DirectedSynthesesofTrinuclear
CompoundsandHigherNuclearityAggregates
Dissertation
zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium
(Dr. rer. nat.)
vorgelegt dem Rat der Chemisch-Geowissenschaftlichen Fakultat¨ der
Friedrich-Schiller-Universitat¨ Jena
von Diplom-Chemiker Daniel Plaul
geboren am 21. Oktober 1980 in Schmolln¨Gutachter:
1. Prof. Dr. Winfried Plass, Institut fur¨ Anorganische und Analytische Chemie, Friedrich-
Schiller-Universitat¨ Jena
2. Prof. Dr. Matthias Westerhausen, Institut fur¨ Anorganische und Analytische Che-
mie, Friedrich-Schiller-Universitat¨ Jena
ˇ´ ¨ ¨ ¨3. Prof. Dr. Jirı Pinkas, Institut fur Chemie, Masaryk-Universitat Brunn, Tschechische
Republik
Tag der of¨ fentlichen Verteidigung: 30. September 2009”DieNeugierstehtimmeranersterStelleeinesProblems,
dasgelost¨ werdenwill.”
GalileoGalilei(1564–1642)Danksagung
An erster Stelle mochte¨ ich mich bei Prof. Dr. Winfried Plass fur¨ die Moglichkeit¨ bedan-
ken, die Arbeiten zu dieser Dissertation in seiner Arbeitsgruppe durchzufuhr¨ en. Des Wei-
teren bedanke ich mich fur¨ die mir gewahrte¨ wissenschaftliche Freiheit, die eine indivi-
duelle Forschung und vielfaltige¨ Einblicke in verschiedenste Themenbereiche gestattete.
Außerdem bedanke ich mich fur¨ das entgegengebrachte Vertrauen und nicht zuletzt fur¨
die Moglichkeit¨ an zahlreichen nationalen und internationalen Tagungen teilzunehmen
und meine Forschungsergebnisse zu prasentier¨ en.
Prof. Dr. Matthias Westerhausen danke ich fur¨ die Anfertigung des Zweitgutachtens und
Prof. Dr. Jirˇ´ı Pinkas fur¨ die Anfertigung des Drittgutachtens
Dem Freistaat Thuringen¨ danke ich fur¨ die finanzielle Unterstutzung¨ im Rahmen eines
Graduiertenstipendiums.
Fur¨ die Durchfuhr¨ ung verschiedenster Analysen danke ich dem gesamten wissenschaft-
lichen Personal des Instituts fur¨ Anorganische und Analytische Chemie und des Instituts
fur¨ Organische und Makromolekulare Chemie.
Besonders danke ich Dr. Helmar Gorls¨ fur¨ die Durchfuhr¨ ung der Kristallstrukturanaly-
sen und naturlich¨ fur¨ die immer wieder spektakular¨ en und hochdramatischen Prasenta-¨
tionen der Ergebnisse. Außerdem danke ich Christa Felbel fur¨ die Magnetisierungsmes-
sungen von unzahligen¨ Komplexen.
Ich danke meinen KollegInnen der AG Plass fur¨ die angenehme und freundschaftliche
Atmosphar¨ e, nicht nur wahr¨ end der Arbeitszeit sondern auch im Hinblick auf die zahl-
reichen gemeinsamen Unternehmungen.
Speziell mochte¨ ich mich bei Juliane Bauer und Dirk Schuch fur¨ die entspannte, locke-
re Arbeitsatmosphar¨ e im Bur¨ o und Labor bedanken. Ganz besonders danke ich Eike T.
Spielberg und Robert Debel sowie den ehemaligen Mitgliedern Dr. Anja Burkhardt und
vDr. Arne Roth fur¨ die zahlreichen Diskussionen, teils bis spat¨ in die Nacht, sowohl uber¨
synthetische Probleme als auch nichtfachliche Themen und die freundschaftliche Un-
terstutzung.¨ Daruber¨ hinaus danke ich Eike fur¨ die Hilfe bei dem ein oder anderem Pro-
blem der Magnetochemie. Außerdem danke ich Dr. Axel Buchholz fur¨ die Hilfestellung
bei der Losung¨ der Kristallstrukturen und die geduldige Einfuhr¨ ung in das weite Feld
der Kristallstrukturanalyse.
Der großte¨ Dank gebuhrt¨ meiner Schwester Diana fur¨ die moralische Unterstutzung,¨ ins-
besondere fur¨ die aufmunternden Worte in den weniger erfolgreichen Phasen. Tausend
Dank auch fur¨ das Korrekturlesen der Arbeit.
Nicht zuletzt mochte¨ ich mich bei meinen Eltern und Freunden fur¨ einfach Alles bedan-
ken. Das hat mir den notigen¨ Ruckhalt¨ gegeben.
viListofPublications
Scienti c Articles
meta-Phenylene-bridged double Schiff-base copper(II) complexes as building
blocks for 1D coordination polymers: Synthesis, crystal structure and magnetic
properties. Daniel Plaul, Axel Buchholz, Helmar Gorls,¨ Winfried Plass, Polyhedron
2007,26, 4581–4590.
Mono- and dinuclear copper(II) complexes with meta-phenylene-bridging lig-
ands: Synthesis, structure and magnetic properties. Daniel Plaul, Daniel Geibig,
Helmar Gorls,¨ Winfried Plass,Polyhedron2009,28, 1982–1990.
Poster Presentations
Transition Metal Complexes as Precursors for Dendritic Molecular Magnets.
stDaniel Plaul, Adrian E. Ion, Aksana Zharkouskaya, Winfried Plass, 1 European
ChemistryCongress, August 27 – 31,2006, Budapest, Hungary.
Complexes with Triaminoguanidine Ligands as Building Blocks for Magnetic
Molecules and Coordination Polymers. Daniel Plaul, Eike T. Spielberg, Juliane
Bauer, Aksana Zharkouskaya, Adrian E. Ion, Axel Buchholz, Winfried Plass, Euro-
peanMaterialResearchCongress, May 28 – June 1,2007, Strasbourg, France.
Directed Synthesis and Magnetic Properties of Triaminoguanidine Bridged
Polynuclear Complexes. Daniel Plaul, Eike T. Spielberg, Adrian E. Ion, Winfried
thPlass, 11 International Conference on Molecule-based Magnets, September 21 – 24,
2008, Florence, Italy.
SynthesisandMagneticPropertiesofTransitionMetalComplexeswith C sym-3
metricLigands. Daniel Plaul, Eike T. Spielberg, Dirk Schuch, Winfried Plass,Collo-
quy of the DFG-Priority Program 1137 ”Molecular Magnetism”, February 8 – 10, 2009,
Bad Durkheim,¨ Germany.
vii SynthesisandMagneticPropertiesofTransitionMetalComplexeswith C sym-3
metric Ligands. Daniel Plaul, Eike T. Spielberg, Dirk Schuch, Winfried Plass,
DeutschesKoordinationschemie-Treffen, February 22 – 24,2009, Erlangen, Germany.
Further Posters
Transition Metal and Lanthanide Complexes with Triaminoguanidine Ligands
as Building Blocks for Magnetic Molecules and Coordination Polymers. Ak-
sana Zharkouskaya, Daniel Plaul, Adrian E. Ion, Eike. T. Spielberg, Juliane Bauer,
rdAxel Buchholz, Arne Roth, Winfried Plass,233 ACSNationalMeeting, March2007,
Chicago, IL, USA.
Magnetic Interactions in Copper Complexes with Triaminoguanidine Ligands.
Eike T. Spielberg, Daniel Plaul, Adrian E. Ion, Aksana Zharkouskaya, Winfried
Plass, Colloquy of the DFG-Priority Program 1137 ”Molecular Magnetism”, May 2007,
Bad Durkheim,¨ Germany.
Polynuclear Heterometallic Complexes Based on Triaminoguanidine Ligands:
Synthesis, Structure and Magnetic Characterization. Eike T. Spielberg, Daniel
thPlaul, Lorenzo Sorace, Dante Gatteschi, Winfried Plass,38 InternationalConference
onCoordinationChemistry, July2008, Jerusalem, Israel.
Three-dimensional Coordination Polymers Based on Triaminoguanidine Lig-
ands. Juliane Bauer, Daniel Plaul, Eike T. Spielberg, Aksana Zharkouskaya, Axel
stBuchholz, Winfried Plass, 1 International Conference on Metal Organic Frameworks
andOpenFrameworkCompounds, October2008, Augsburg, Germany.
viiiContents
Danksagung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v
List of Publications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii
1 Introduction 1
RESULTS 11
2 Phloroglucinol-Bridged Complexes 13
2.1 Ligand and Complex Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Synthesis and Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3 Crystal Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.4 Magnetic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3 Triaminobenzene-Bridged Complexes 45
3.1 Ligand and Complex Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
pic3.2 Metallamacrocyclic Complexes with the Amide-Based LigandH L2 . . 473
3.2.1 Synthesis and Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
3.2.2 Crystal Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.3 Magnetic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
tBusal3.3 Metallamacrocyclic Complexes with the Schiff-Base LigandH L2 . . 613
3.3.1 Synthesis and Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.3.2 Crystal Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
3.3.3 Magnetic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4 Triaminoguanidine-Bridged Complexes 79
4.1 Ligand and Complex Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Brsal4.2 Iron(III) Complexes with the LigandH L3 . . . . . . . . . . . . . . . . 805
4.2.1 Synthesis and Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
ixContents
4.2.2 Crystal Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4.2.3 Magnetic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
Brsal4.3 Pentanuclear Heterometallic Complexes with the Ligands H L3 and5
HsalH L3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 965
4.3.1 Synthesis and Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4.3.2 Crystal Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.3.3 Magnetic Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
py4.4 Trinuclear Transition Metal Complexes with the LigandH L3 . . . . . . 1102
4.4.1 Synthesis