Squaric acid as a versatile compound in the design of molecular solids

Serb, Mihaela Diana; Englert, Ullrich

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-28780

Squaric acid as a versatile compound in the design of molecular solids = Quadratsäure als eine vielseitige Verbindung für den Entwurf molekularer Festkörper

Serb, Mihaela Diana

2008 & 2009

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Mihaela Diana Serb

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2008

Umfang155 S.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2008

Prüfungsjahr: 2008. - Publikationsjahr: 2009

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Englert, Ullrich (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2008-12-19

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-28780
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51323/files/Serb_Mihaela.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Wasserstoffverbindungen (Genormte SW) ; Quadratsäure (Genormte SW) ; Polymerkomplexe (Genormte SW) ; Chemie (frei) ; Wasserstoffbrückenbindungen (frei) ; Quadratat-Komplexe (frei) ; Quadratat-Koordinationspolymere (frei) ; squaric acid (frei) ; hydrogen bonds (frei) ; squarates (frei) ; squarate coordination polymers (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die Koordinationsmodi von Quadratat und seiner konjugierten Säure untersucht. In einer systematischen Art und Weise wurden durch entweder koordinative oder Wasserstoffbrückenbindungen die folgenden drei Verbindungesklassen synthetisiert und durch Einkristallstrukturanalyse charakterisiert: 1. Systeme mit Wasserstoffbrückenbindungen, die auf Säure-Base-Reaktionen von Biguanid-Derivaten (N,N-dimethylbiguanide, N-phenylbiguanide, N-o-tolylbiguanide) und Quadratsäure basieren. Hier ist die Korrelation zwischen pH-Wert, p-Delokalisierung und der Länge der Wasserstoffbrückenbindungen von Interesse. Die kürzesten H-Bindungen werden in sehr aciden Medien angetroffen, hervorgerufen durch die gleichzeitige Anwesenheit von [SQH]- ([SQH]- = Hydrogenquadratat) und [BigH3]2+ ([BigH3]2+= Biguanidinium). Diese Ionen zeigen weniger ausgeprägte Delokalisierung als [SQ]2- ([SQ]2- = Quadratat) und [BigH2]+ ([BigH2]+= Hydrogenbiguanidinium) die in basischem Milieu angetroffen werden.2. Quadratat-Komplexe von Übergangsmetallen. Ein zweikerniger Cu(II)-Komplex und eine Reihe homo- und heteropolynukleare Komplexe mit interessanten magnetischen Eigenschaften wurden dargestellt. Die Koordinationsmodi des Quadratat-Dianions sind µ-1,2-bis(monodentat) im zweikernigen Komplex und µ-1,3-bis(monodentat) in mehrkernigen Spezies. 3. Ag(I)-Quadratat Koordinationspolymere, die die Verbrückungsfähigkeit des Squarats mit der Flexibilität in der Koordinationszahl verbinden, wobei die Donor-Art und die Geometrie des Ag(I)-Kations adaptiert werden.

Within the scope of this present work the exploitation of the coordination modes of the squarate and also its acid properties were envisaged. In a systematic way, using either a coordinative or a hydrogen-bonding motif, three classes of compounds have been synthesized and characterized by single-crystal X-ray diffraction: 1. Hydrogen-bonded systems based on acid-base reactions of biguanide derivatives (N,N-dimethylbiguanide, N-phenylbiguanide, N-o-tolylbiguanide) and squaric acid. It is envisaged here the correlation between the pH of the media, the p-delocalization and hydrogen bond lengths. The shortest hydrogen bonds are present in very strong acidic media, due to the presence of the [SQH]- ([SQH]- = monohydrogensquarate) together with [BigH3]2+ ([BigH3]2+= biguanidinium). In these ions the p-delocalization is less pronounced than in [SQ]2- ([SQ]2- = squarate dianion) and [BigH2]+, ([BigH2]+ = monohydrogenbiguanidinium) which are present in basic media.2. Squarate complexes of transition metals. A dinuclear Cu(II)-squarate compound and a series of homo- and heteropolynuclear compounds with magnetically interesting cations have been obtained. The coordination modes of the squarate dianion are µ-1,2-bis(monodentate) in the dinuclear compound and µ-1,3-bis(monodentate) in polynuclear compounds.3. Ag(I)-squarate coordination polymers which combine the bridging ability of squarate with the flexibility in the coordination number, donor type and the geometry adopted by the AgI cation.

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