Fakultätsbericht 2016-2017

Lehrstuhl für Anorganische Chemie II Prof. Dr. Winfried Plass Forschungsschwerpunkte  Koordinationschemie der Übergangsmetalle und Lanthanoide mit besonderem Fokus auf deren Be- schreibung mit Hilfe von theoretischen und physikalischen Methoden  Molekulare magnetische Materialien  Einzelmolekülmagnete (SMMs)  Spin-frustierte Moleküle tritoper Liganden als Basis für Qubits  Magnetische Systeme mit optisch aktiven und redoxaktiven Liganden  Funktionale Koordinationspolymere  Magnetische Koordinationspolymere mit redoxaktiven Linkern  Poröse Systeme mit gaststeuerbaren Eigenschaften  Einzelkettenmagnete  Bioanorganische Chemie  Strukturelle und funktionale Enzymmodelle  Zweikernkomplexe (heterodinuklear, bimetallische Reaktivität, ungewöhnliche Koordination)  Verfügbarkeit von Metallionen in biologischen Systemen 30 — FORSCHUNG Magnetische Moleküle bieten sehr interessante Anwendungsmöglichkeiten im Rahmen der Quan- tentechnologie, einer insbesondere auch auf EU- Ebene aktuell im Fokus stehenden Zukunftstech- nologie. Unser Beitrag zu diesem Thema ist durch zwei Schwerpunkte geprägt: a) Systeme mit trito- pen Liganden und Spin-Frustration. b) Einzelmo- lekülmagnete auf der Basis von Übergangsmetall- und Lanthanoid-Komplexen. Neben den experimen- Magnetische Moleküle als Qubits und Einzelmolekülmagnete tellen Untersuchungen führen wir auch quanten- chemische Berechnungen auf unterschiedlichem theoretischen Niveau durch (DFT bis ab initio Verfahren). Bei Komplexen mit tritopen Brückenliganden geht es um grundlegende Fragen zur magneti- schen Wechselwirkung und potenzielle Anwen- dungen auf der Basis einer Kopplung zwischen molekularem Spin und elektrischen Feldern zur Adressierung entsprechender Moleküle. Für Einzelmolekülmagnete auf der Basis von pseudotetraedrischen Cobalt(II)-Komplexen konnten wir Struktur-Eigenschaftsbeziehungen aufstellen, die ein gezieltes Design ermöglichen. Im Zuge dessen ist es gelungen, oxidations- und hydrolysebeständige Verbindungen mit hohen thermischen Barrieren zu synthetisieren und mag- netisch zu charakterisieren. Zu diesem Thema bestehen intensive Koope- rationen auf internationaler (COST-Action Mol- Spin), nationaler (HZB Berlin) und lokaler Ebene. [1] Ziegenbalg, S., Hornig, D., Görls, H., Plass, W. (2016): Cobalt(II)- Based Single-Ion Magnets with Distorted Pseudotetrahedral [N 2 O 2 ] Coordination: Experimental and Theoretical Investigations. Inorg. Chem., 55, 4047, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.6b00373. [2] Spielberg, E.T., Gilb, A., Plaul, D., Geibig, D., Hornig, D. Schuch, D., Buchholz, A., Ardavan, A., Plass, W. (2015): A Spin-Frustrated Trinuclear Copper Complex Based on Triaminoguanidine with an Energetically Well-Separated Degenerate Ground State. Inorg. Chem., 54, 3432, DOI: 10.1021/ic503095t. Abb. 1. Arrhenius-Plot für Einzelmolekülmagnete auf der Basis von Cobalt(II)-Komplexen und eine zugehörige Struktur aus [1]..