Hierarchische Selbstorganisation von Helicaten mit substituierten 8-Hydroxychinolinliganden

Fiege, Marcel; Albrecht, Markus

doi:2836

Hierarchische Selbstorganisation von Helicaten mit substituierten 8-Hydroxychinolinliganden = Hierarchical self assembly of helicates with substituted 8-hydroxyquinoline ligands

Fiege, Marcel (Author)

2009

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Marcel Fiege

ImpressumAachen : Mainz 2009

Umfang146 S. : Ill., graph. Darst.

ISBN3-86130-613-1

ReiheAachener Beiträge zur Chemie ; 90

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Zsfassung in engl. und dt. Sprache

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Albrecht, Markus (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2009-05-28

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-28368
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51585/files/Fiege_Marcel.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Helicate (Genormte SW) ; Selbstorganisation (Genormte SW) ; Chemie (frei) ; 8-Hydroxychinolin (frei) ; hierarchisch (frei) ; dynamisch kombinatorische Bibliothek (frei) ; supramolekulare Chemie (frei) ; Elektronensprayionisations-Massenspektrometrie (frei) ; 8-hydroxyquinoline (frei) ; hierarchical (frei) ; supramolecular chemistry (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 540

Kurzfassung
Ziel dieser Arbeit war es, ausgehend von 8-Hydroxychinolin-7 carbonsäurealkylester und 8 Hydroxychinolin-7-harnstoff-derivaten Komplexe mit verschiedenen zweiwertigen Metallen aufzubauen und das Monomer-Dimer-Gleichgewicht zu untersuchen. Im Laufe der Untersuchungen konnten folgende neue Erkenntnisse gewonnen werden:1. Die Veresterung der 8-Hydroxychinolin-7-carbonsäure war in guten Ausbeuten erfolgreich.2. Die Komplexierung der 8-Hydroxychinolin-7-carbonsäurealkylester mit zweiwertigen Übergangsmetallsalzen (Zn2+, Ni2+, Co2+ und Mn2+) führte in Gegenwart von Li2CO3 zu den gewünschten dinuklearen dreisträngigen lithiumverbrückten helicat-artigen Komplexen mit einem Monomer-Dimer-Gleichgewicht, welches in allen Fällen zur Seite des Dimers verschoben war.3. Der Aufbau einer dynamisch-kombinatorischen Bibliothek konnte durch die Bildung von Mischkomplexen realisiert und in zeitabhängigen ESI-MS-Messungen untersucht werden.4. Die Synthese der Liganden 1-(8-Hydroxychinolin-7-yl)methylketon, 5 Chlor-8 hydroxychinolin-7 carbaldehyd und 8-Hydroxychinolin-7 carbaldehyd war erfolgreich. Durch die Komplexierung der Liganden mit zweiwertigen Metallen konnten die gewünschten dimeren Verbindungen dargestellt werden.5. Die Komplexierung von Harnstoffhaltigen 8-Hydroxychinolinderivaten mit zweiwertigen Übergangsmetallen führte zur Bildungen von neutralen, trinuklearen helicat-artigen Komplexe, bei denen die Verbrückung durch ein drittes Metallatom stattfindet und die M-M-Abstände weniger als 3 Å betragen. Magnetochemische Untersuchungen zeigen für den Komplex mit Mn2+ (S = 3/2) ferromagnetische Kupplung und für die Co2+ (S = 5/2) und Ni2+-Komplex (S = 1) antiferromagnetisches Verhalten.In dieser Arbeit konnten hydrophile und hydrophobe 8-Hydroxychinolin-7 carbonsäurealkylester und unsymmetrische 8-Hydroxychinolin-7-harnstoffderivate hergestellt werden. Diese wurden erfolgreich als Liganden für die hierarchische Selbstorganisation von metallverbrückten, dreisträngigen, helicat-artigen Komplexen genutzt. Diese Verbindungen wurden intensiv untersucht (Aufbau und Zerfallswege, Bildung dynamisch-kombinatorischer Bibliotheken und magnetochemische Eigenschaften).

Aim of this work was the synthesis of complexes with different divalent metals, starting from alkyl 8-hydroxyquinoline-7-carboxylate and 1-alkyl-3-(8-hydroxyquinolin-7-yl)urea and investigations of the monomer-dimer-equilibrium. Hydrophilic and hydrophobic ligands had been done and used successfully for hierarchical self-assembly of dinuclear, triple-stranded, helicate-type complexes, which has been studied intensivly (Build-up and disaggregation, formation of dynamic combinatorial libraries and magnetochemical properties).These results could be revealed:1. Esterification could be done in good yield to build up ligands with different properties.2. Complexation with different divalent transition metals (Zn2+, Ni2+, Co2+ and Mn2+) was successful and lead to dinuclear triple stranded helicate type complexes. The equilibrium was always shifted to the dimer.3. Assembly of a DCC by mixing of two different ligands followed by time depending ESI-MS-investigation succeed.4. Synthesis and complexation of 5-chloro-8-hydroxyquinoline-7-carbaldehyde and 1-(8-hydroxyquinolin-7-yl)ethanone had been done and lead us to the dimeric species [Li3(L)6M2]+[OAc]-.5. Neutral complexes were realised by use of 1-alkyl-3-(8-hydroxyquinolin-7-yl)urea ligands and divalent transition metals. X-ray crystallographic investigations document that the M-M-M distances are less than 3 Å. Antiferromagnetic behaviour can be found for Co(II) and Ni(II) complexes and ferromagnetic behaviour for Mn(II) by magnetochemical investigations.

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