Verbindungen der schweren Übergangsmetalle mit Metall

HARALD SCHÄFER
Verbindungen der schweren
Übergangsmetalle
mit Metall-Metall-Bindungen
HANS MUSSO
über die Struktur organischer
Metallkomplexe
WESTDEUTSCHER VERLAG· KÖLN UND OPLADEN
1
© 1969 by Westdeutscher Verlag GmbH, Köln und Opladen
Gesamtherstellung: Westdeutscher Verlag GmbH • Printed in Germany
Inhalt
Harald Schäfer, Münster (Westf.)
Verbindungen der schweren Übergangsmetalle mit Metall-MetallBindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Diskussionsbeiträge
Professor Dr. phil., Dres. h. c. Wilhelm Klemm; Professor Dr. rer.
nat. Albrecht Rabenau; Professor Dr. rer. nat. Günther IPilke; Professor Dr. rcr. nat. Harald Schäfer; Professor Dr. rer. nat. Hans
Georg von Schnering; Professor Dr.-Ing. Heinz Jonas . . . . . . . . . . . . . . 29
Hans jYfusso, Bochum und Marburg
Über die Struktur organischer Metallkomplexe . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
Diskussionsbeiträge
Professor Dr. rcr. nat. Burchard Franck; Professor Dr. rer. nat. Hans
Afttsso; Professor Dr. rcr. nat. Günther TV.ilke. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Verbindungen der schweren Übergangsmetalle mit
Metall-Metall-Bindungen
Von Harald Schäfer, Münster (\v'estf.)
Die Stabilität der C-C-Bindung relativ zu konkurrierenden C-XBindungen ist die Ursache für die Mannigfaltigkeit der organischen Chemie
mit der Ausbildung von C-C-Ketten und -Verbänden von beliebiger
Größe. Schon die Betrachtung der Bindungsenergien zeigt, daß man ein
analoges Verhalten von anderen Elementen nicht erwarten kann. In geringerem Maße findet man jedoch Bindungen zwischen gleichen Atomen auch
bei anderen Elementen. Wir haben uns in Münster in den letzten Jahren mit
V erbindungcn beschäftigt, in denen Atome des gleichen Übergangsmetalls
aneinander gebunden sind.
Es handelt sich hierbei um eine Gemeinschaftsarbeit, an der zahlreiche
Diplomanden und Doktoranden beteiligt sind, und an der vor allem Herr
1•. Schneri,zg durch Aufklärung von Kristallstrukturen entscheidenden Anteil
hat. Die Untersuchungen sind noch voll im Gange 1 .
1. 1vfetall- JJetall-Bindmzgen innerhalb von Ci tterverbänden
Schon relativ schwache Me-Me-\v'echselwirkungen können sich dadurch
bemerkbar machen, daß normale Koordinationsgitter deformiert werden.
Hierüber gibt es ein umfangreiches Beobachtungsmaterial, wir wollen uns
jedoch auf einige Beispiele aus der Niobchemie beschränken.
iViob(!V))odid besitzt ein dicht gepacktes Anionenteilgitter mit hexagonaler Abfolge der Anionenschichten; die Niobatome befinden sich in den
Oktaederlücken. Wie Abb. 1 zeigt, sind die Niobatome jedoch so aus den
:
~3.83
Abb, 1:
;
A.f.-
Struktur von NbJ4, Die Nb-Atome sind aus den Schwerpunkten der
Oktaeder herausgerückt und bilden Paare'
J-
Über die Struktur organischer Metallkomplexe
Von Hans 1l1mso, Bochum und Marburg
Herr Schäfer hat uns soeben über anorganische Strukturen berichtet, in
denen mehrere sch\verc Metallatome miteinander verknüpft sind. Ich
werde nun versuchen, die Bindungsverhältnisse in solchen Gebilden zu
erläutern, in denen ein einziges Metallatom von organischen Molekülen
umgeben ist, von Molekülen also, die mehrere Kohlenstoffatome aneinander gebunden enthalten.
Bilden solche Reste mit einem Metallatom oder mit dem geladenen Ion
des Metalls feste Verbindungen, so nennt man diese organische Metallkomplexe. Umgeben die organischen Liganden das Zentralatom wie eine
Klammer, in Figur 1 sind es zwei solche Reste, so spricht man von Chelaten.
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Figur 1
Die Pestigkeit der Bindung :c:wischen Ligand und Metall äußert sich z. B.
in dem Ausmaß, in dem solch ein Chelat in Lösung zerfällt oder dissoziiert.
Je höher der Prozentsatz dissoziierter Moleküle, desto schwächer ist die
Bindung zum Metall, wenn man von der Wirkung des Lösungsmittels auf
die dissoziierten Teilchen zunächst absieht.
Die Bindung der Liganden an das Metall kann über Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel-, aber auch Kohlenstoffatome erfolgen. Auf der Verbindungslinie vom organischen Rest zum l\fetall treffen sich die Interessen der
anorganischen und organischen Chemie, und beide Fachrichtungen tragen
zum Verständnis des gesamten Komplexes bei. Die wesentliche Hilfe, die
dabei die phvsikalische Chemie liefert, werden wir gleich erkennen.
Der organische Chemiker interessiert sich zunächst für die Bindungsverhältnisse in dem organischen Teil des Komplexes. \'vclche Probleme