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13.12.07 Nachbarschaftseffekte
Wenn Moleküle schizoid reagieren
Normalerweise reagieren Moleküle, die zwei chemisch äquivalente reaktive Gruppen besitzen, auf einen chemischen Partner vorhersagbar. Doch das gilt seit den Beobachtungen der Arbeitsgruppe Metallorganische Chemie im Institut für Chemie an der Universität Kassel nun nicht mehr.
Abb. 1: Reaction von 1,1'-Diisocyanoferrocen mit dem Gold(I)-Acetylid - Fc = ferrocenyl
Normalerweise reagieren Moleküle, die zwei chemisch äquivalente reaktive Gruppen besitzen, auf einen chemischen Partner vorhersagbar. Doch das gilt seit den Beobachtungen der Arbeitsgruppe Metallorganische Chemie im Institut für Chemie an der Universität Kassel nun nicht mehr. Über dieses spektakuläre Ergebnis haben nach der Erstveröffentlichung durch die Forschungsgruppe angesehene Zeitschriften berichtet. Denn niemals wurde bisher beobachtet, dass die zweite Gruppe eine völlig andere Reaktion mit dem betreffenden Partner eingeht als die erste. Genau dies wurde jetzt erstmals von Forschern des Instituts für Chemie der Universität Kassel gefunden. Bildlich gesprochen sagt die erste Gruppe 'hüh' und die zweite 'hott'. Dieses "schizoide" Reaktionsverhalten ist ein neues Phänomen in der Chemie.
Abb. 2: Molekulare Struktur des Endproduktes
Quelle: Chem. Commun. - mit freundlicher Genehmigung der Royal Society of Chemistry (RSC)
Die Kasseler Arbeitsgruppe Metallorganische Chemie unter Leitung von Prof. Dr. Ulrich Siemeling und mit dem Doktoranden Dag Rother arbeitete im vorliegenden Untersuchungsverfahren mit dem metallorganischen Isocyanid 1,1'-Diisocyanoferrocen, einer wichtigen Verbindung etwa in der Erforschung neuer Oberflächen. Als Reaktionspartner wurde eine Gold-Verbindung (ein spezielles Gold(I)-Acetylid) eingesetzt. "Sind zwei chemisch äquivalente reaktive Gruppen im Molekül nicht weit voneinander entfernt, so spüren sie sich. Reagiert die erste Gruppe mit einem bestimmten Partner, dann beeinflusst das die Reaktivität der zweiten Gruppe. Meistens stellt man fest, dass die zweite langsamer reagiert als die erste", so Prof. Siemeling. Es sei daher absolut überraschend gewesen, dass die zweite Gruppe im Versuch eine völlig andere Reaktion mit dem betreffenden Partner einging als die erste. Die erste zeigt die erwartete Reaktion: Koordination. Die zweite zeigt eine in dieser Sparte der Chemie völlig unübliche Reaktion: Insertion, also das Einfügen in die Goldverbindung.
Daher erregte die Veröffentlichung des erstaunlichen Resultats schon kurz nach Erscheinen in der angesehenen Fachzeitschrift Chemical Communications großes Aufsehen. Die Arbeitsgruppe um Prof. Ulrich Siemeling will diesem molekularen Wahnsinn nun systematisch auf den Grund gehen, um die Methode dahinter zu verstehen. Ein entsprechender Antrag an die DFG wurde soeben gestellt.
Quelle:
"Schizoid" reactivity of 1,1'-diisocyanoferrocene
U. Siemeling, D. Rother, C. Bruhn, Chem. Commun. 2007, 4227. DOI: 10.1039/b709063c
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Nachbarschaftseffekte
(URL: http://www.organische-chemie.ch/chemie/2007dez/reaktivitaet.shtm)
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