Ein neuartiges Konzept zur Synthese mehrfach dotierter Goldcluster [(M@AunM′m)Lk]q+†
Arik Puls
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorPaul Jerabek
Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Search for more papers by this authorWataru Kurashige
Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science, Shinjuku-ku, Tokio, 162-8601 (Japan)
Search for more papers by this authorMoritz Förster
Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Search for more papers by this authorMariusz Molon
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorDr. Timo Bollermann
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorManuela Winter
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorDr. Christian Gemel
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorProf. Dr. Yuichi Negishi
Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science, Shinjuku-ku, Tokio, 162-8601 (Japan)
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Prof. Dr. Gernot Frenking
Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Gernot Frenking, Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Roland A. Fischer, Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Prof. Dr. Roland A. Fischer
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Gernot Frenking, Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Roland A. Fischer, Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorArik Puls
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorPaul Jerabek
Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Search for more papers by this authorWataru Kurashige
Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science, Shinjuku-ku, Tokio, 162-8601 (Japan)
Search for more papers by this authorMoritz Förster
Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Search for more papers by this authorMariusz Molon
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorDr. Timo Bollermann
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorManuela Winter
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorDr. Christian Gemel
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorProf. Dr. Yuichi Negishi
Department of Applied Chemistry, Faculty of Science, Tokyo University of Science, Shinjuku-ku, Tokio, 162-8601 (Japan)
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Prof. Dr. Gernot Frenking
Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Gernot Frenking, Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Roland A. Fischer, Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorCorresponding Author
Prof. Dr. Roland A. Fischer
Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Gernot Frenking, Fakultät für Chemie, Philipps-Universität Marburg, 35032 Marburg (Deutschland)
Roland A. Fischer, Anorganische Chemie II - Organometallics & Materials, Fakultät für Chemie und Biochemie, Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum (Deutschland)
Search for more papers by this authorA.P. dankt für ein Stipendium des FCI sowie für finanzielle Unterstützung durch die Research School der Ruhr-Universität und den DAAD.
Abstract
Heterometalldotierte Goldcluster sind durch nasschemische Synthese schwer zugänglich, und mit Hauptgruppenmetallen oder frühen Übergangsmetallen dotierte Cluster sind rar. Die Verbindungen [M(AuPMe3)11(AuCl)]3+ (M=Pt, Pd, Ni) (1–3), [Ni(AuPPh3)(8–2n)(AuCl)3(AlCp*)n] (n=1, 2) (4, 5) und [Mo(AuPMe3)8(GaCl2)3(GaCl)]+ (6) wurden selektiv durch Transmetallierung von [M(M′Cp*)n] (M=Mo, E=Ga, n=6; M=Pt, Pd, Ni, M′=Ga, Al; n=4) mit [ClAuPR3] (R=Me, Ph) hergestellt und mit Einkristallröntgenbeugung sowie ESI-MS charakterisiert. Mithilfe von DFT-Rechnungen wurden die Bindungsverhältnisse analysiert. Die Transmetallierung ist eine wirkungsvolle Syntheseroute hin zu heterometalldotierten Goldclustern, deren Aufbau der 18-Valenzelektronenregel für das Zentralmetallatom gehorcht und die mit dem Superatomkonzept auf Grundlage des Jellium-Modells übereinstimmen.
Supporting Information
As a service to our authors and readers, this journal provides supporting information supplied by the authors. Such materials are peer reviewed and may be re-organized for online delivery, but are not copy-edited or typeset. Technical support issues arising from supporting information (other than missing files) should be addressed to the authors.
| Filename | Description |
|---|---|
| ange_201310436_sm_miscellaneous_information.pdf4 MB | miscellaneous_information |
Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.
References
- 1
- 1aM. Akutsu, K. Koyasu, J. Atobe, N. Hosoya, K. Miyajima, M. Mitsui, A. Nakajima, J. Phys. Chem. A 2006, 110, 12073–12076;
- 1bH. Qian, M. Zhu, Z. Wu, R. Jin, Acc. Chem. Res. 2012, 45, 1470–1479.
- 2
- 2aC. E. Briant, B. R. C. Theobald, J. W. White, L. K. Bell, D. M. P. Mingos, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1981, 201–202;
- 2bG. Schmid, R. Pfeil, R. Boese, F. Bandermann, S. Meyer, G. H. M. Calis, J. W. A. van der Velden, Chem. Ber. 1981, 114, 3634–3642.
- 3
- 3aY. Zhu, H. Qian, R. Jin, J. Mater. Chem. 2011, 21, 6793–6799;
- 3bW. Tang, S. Jayaraman, T. F. Jaramillo, G. D. Stucky, E. W. McFarland, J. Phys. Chem. C 2009, 113, 5014–5024;
- 3cR. Wilson, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 2028–2045;
- 3dN. Lu, J. Zheng, M. Gleiche, H. Fuchs, L. Chi, Nano Lett. 2002, 2, 1097–1099.
- 4
- 4aN. K. Chaki, H. Tsunoyama, Y. Negishi, H. Sakurai, T. Tsukuda, J. Phys. Chem. C 2007, 111, 4885–4888;
- 4bY. Negishi, W. Kurashige, Y. Niihori, K. Nobusada, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 18736–18751;
- 4cC. Kumara, A. Dass, Nanoscale 2012, 4, 4084–4086.
- 5
- 5aH. Qian, D. Jiang, G. Li, C. Gayathri, A. Das, R. Gil, R. Jin, J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 16159–16162;
- 5bS. L. Christensen, M. A. MacDonald, A. Chatt, P. Zhang, J. Phys. Chem. C 2012, 116, 26932–26937.
- 6
- 6aR. Sardar, A. M. Funston, P. Mulvaney, R. W. Murray, Langmuir 2009, 25, 13840–13851;
- 6bT. G. Schaaff, G. Knight, M. N. Shafigullin, R. F. Borkman, R. L. Whetten, J. Phys. Chem. B 1998, 102, 10643–10646;
- 6cV. L. Jimenez, M. C. Leopold, C. Mazzitelli, J. W. Jorgenson, R. W. Murray, Anal. Chem. 2003, 75, 199–206;
- 6dY. Negishi, Y. Takasugi, S. Sato, H. Yao, K. Kimura, T. Tsukuda, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 6518–6519.
- 7
- 7aM. Laupp, J. Strähle, Angew. Chem. 1994, 106, 210–211; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1994, 33, 207–209; b)–i) weitere einschlägige Literatur: siehe Hintergrundinformationen.
- 8
- 8aP. Pyykkö, N. Runeberg, Angew. Chem. 2002, 114, 2278–2280;
10.1002/1521-3757(20020617)114:12<2278::AID-ANGE2278>3.0.CO;2-F Google ScholarAngew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 2174–2176;10.1002/1521-3773(20020617)41:12<2174::AID-ANIE2174>3.0.CO;2-8 CAS PubMed Web of Science® Google Scholar
- 8bX. Li, B. Kiran, J. Li, H.-J. Zhai, L.-S. Wang, Angew. Chem. 2002, 114, 4980–4983; Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 4786–4789.
- 9T. Cadenbach, T. Bollermann, C. Gemel, I. Fernandez, M. von Hopffgarten, G. Frenking, R. A. Fischer, Angew. Chem. 2008, 120, 9290–9295;
10.1002/ange.200802811 Google ScholarAngew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9150–9154.
- 10
- 10aT. Bollermann, C. Gemel, R. A. Fischer, Coord. Chem. Rev. 2012, 256, 537–555;
- 10bM. Molon, C. Gemel, M. von Hopffgarten, G. Frenking, R. A. Fischer, Inorg. Chem. 2011, 50, 12296–11230.
- 11Kristalldaten für 1, 4, 5 wurden bei 113(2) K auf einem Oxford-Excalibur-2-Diffraktometer mit MoKα-Strahlung (λ=0.71073 Å) gemessen. 1: PtAu12P11Ga3C34H101Cl15; Mr=4150.42; orthorhombisch; Raumgruppe Pna2(1); Z=4; a=19.7506(7), b=25.7976(6), c=17.8562(5) Å, α=β=γ=90°, V=9098.1(5) Å3; ρber.=3.030 mg mm−3; μ=22.323 mm−1; T=113(2) K; 2 θmax=55.12°; 150 635 Reflexe gemessen, von denen 20826 unabhängig waren, Rint=0.1570; endgültige Werte für R1 und wR2 waren 0.0404 bzw. 0.0723 [I>2 σ(I)]; Restelektronendichte 2.71/−2.66 e Å−3. 4: NiAu9P6AlC119H107Cl5; Mr=3758.50; triklin; Raumgruppe P
; Z=2; a=14.6468(4), b=16.5588(5), c=24.9024(7) Å, α=88.187(2)°, β=87.101(2)°, γ=80.385(3)°, V=5945.5(3) Å3; ρber.=2.099 mg mm−3; μ=11.457 mm−1; T=110(2) K; 2 θmax=58.08°; 66 590 Reflexe gemessen, von denen 27 495 unabhängig waren, Rint=0.1100; endgültige Werte für R1 und wR2 waren 0.0738 bzw. 0.1612 [I>2 σ(I)]; Restelektronendichte 6.25/−3.84 e Å−3. 5: NiAu7P4Al2C96H98Cl11; Mr=3257.01; monoklin; Raumgruppe P21/c; Z=4; a=16.5733(2), b=19.9867(3), c=30.0311(5) Å, α=γ=90°, β=90.5810(10)°, V=9947.2(3) Å3; ρber.=2.175 mg mm−3; μ=10.889 mm−1; T=113(2) K; 2 θmax=55.12°; 199 315 Reflexe gemessen, von denen 22 737 unabhängig waren, Rint=0.0868; endgültige Werte für R1 und wR2 waren 0.0348 bzw. 0.0596 [I>2 σ(I)]; Restelektronendichte 2.00/−1.65 e Å−3. Kristalldaten für 6 wurden auf einem Oxford-Supernova-Diffraktometer mit CuKα-Strahlung (λ=1.54184 Å) gemessen: MoAu8Ga5P8C24H72Cl11; Mr=3018.80; monoklin; Raumgruppe P21/n; Z=4; a=13.45026(18), b=25.3314(3), c=20.02384(18) Å, α=γ=90°, β=90.1494(11)°, V=6822.39(13) Å3; ρber.=2.939 mg mm3; μ=40.903 mm−1; T=101(2) K; 2 θmax=148.3°; 27 661 Reflexe gemessen, von denen 11 491 unabhängig waren, Rint=0.0468; endgültige Werte für R1 und wR2 waren 0.0415 und 0.1051 [I>2 σ(I)]; Restelektronendichte 2.64/−2.73 e Å−3; für alle Strukturen 1,4–6 wurde Full matrix least squares on F2 als Verfeinerungsmethode verwendet. CCDC 970571 (4), 970572 (6), 970573 (1) und CCDC 970574 (5) enthalten die ausführlichen kristallographischen Daten zu dieser Veröffentlichung. Die Daten sind kostenlos beim Cambridge Crystallographic Data Centre über www.ccdc.cam.ac.uk/data_request/cif erhältlich.
- 12H. Okamoto, T. B. Massalski, Bull. Alloy Phase Diagrams 1985, 6, 46–57.
- 13D. Miura, J. Tsuji, K. Takahashi, H. Wariishi, K. Saito, Anal. Chem. 2010, 82, 5887–5891.
- 14
- 14aH. Zabrodsky, S. Peleg, D. Avnir, J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 7843–7851;
- 14bH. Zabrodsky, S. Peleg, D. Avnir, J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8278–8289;
- 14cM. Pinsky, D. Avnir, Inorg. Chem. 1998, 37, 5575–5582.
- 15B. Buchin, T. Steinke, C. Gemel, T. Cadenbach, R. A. Fischer, Z. Anorg. Allg. Chem. 2005, 631, 2756–2762.
- 16Z. Zhang, C. Zhang, Y. Gao, J. Frenzel, J. Sun, G. Eggeler, Cryst. Eng. Comm. 2012, 14, 8292–8300.
- 17M. M. Biener, J. Biener, R. Schalek, C. M. Friend, Surf. Sci. 2005, 594, 221–230.
- 18
- 18aF. Weibke, E. Hesse, Z. Anorg. Allg. Chem. 1939, 240, 289–299;
- 18bU. Anandhi, P. R. Sharp, Angew. Chem. 2004, 116, 6254–6257;
10.1002/ange.200461295 Google ScholarAngew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 6128–6131.
- 19T. Bollermann, T. Cadenbach, C. Gemel, K. Freitag, M. Molon, V. Gwildies, R. A. Fischer, Inorg. Chem. 2011, 50, 5808–5814.
- 20
- 20aP. Pyykkö, J. Organomet. Chem. 2006, 691, 4336–4340;
- 20bP. Pyykkö, Nat. Nanotechnol. 2007, 2, 273–274.
- 21M. P. Mitoraj, A. Michalak, T. Ziegler, J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 962–970.
- 22
- 22aG. Frenking, N. Fröhlich, Chem. Rev. 2000, 100, 717–765;
- 22bM. Lein, G. Frenking, Theory and Applications of Computational Chemistry: The First 40 Years (Hrsg.: ), Elsevier, Amsterdam, 2005, S. 367–411;
- 22cG. Frenking, K. Wichmann, N. Fröhlich, C. Loschen, M. Lein, J. Frunzke, V. M. Rayón, Coord. Chem. Rev. 2003, 238–239, 55–91;
- 22dM. Lein, A. Szabó, A. Kovács, G. Frenking, Faraday Discuss. 2003, 124, 365–381.
- 23A. Diefenbach, F. M. Bickelhaupt, G. Frenking, J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6449–6461.
- 24Ein vollständiger Bericht der Bindungsanalyse von 1M–6M soll in einer anderen Veröffentlichung publiziert werden.
- 25H. Häkkinen, Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 1847–1859.
- 26B. S. Gutrath, I. B. Oppel, O. Presly, I. Beljakov, V. Meded, W. Wenzel, U. Simon, Angew. Chem. 2013, 125, 3614–3617;
10.1002/ange.201208681 Google ScholarAngew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 3529–3532.
Citing Literature
This is the
German version
of Angewandte Chemie.
Note for articles published since 1962:
Do not cite this version alone.
Take me to the International Edition version with citable page numbers, DOI, and citation export.
We apologize for the inconvenience.
