English Title: Low-valent gallium compounds and there reactions

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Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde die Reaktivität von Gallium(I)verbindungen eingehend untersucht. Es konnte ausgehend von GaCp* subvalentes Galliumtriflat synthetisiert werden. Aus der komplexen Reaktionsmischung konnten verschiedene Verbindungen charakterisiert werden unter anderen [Ga4(OTf)4Cp*2] und [Ga6(OTf)6Cp*2]. Tetramere Gallium(I)amide [Ga4R4] (R = N(SiMe3)(dipp); 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin) konnten synthetisiert und kristallographisch charakterisiert werden. Die beobachtete Monomerisierung in Lösung, erlaubte [Gatmp] als Ligand in Übergangsmetallkomplexen einzusetzen. Dabei diente [Gatmp] als terminaler oder verbrückender Ligand. In dem homoleptischen Komplex [Ni2(Gatmp)7] wurde diese Eigenschaft am Besten gezeigt. Für diese Komplexe als auch für die Gallium(I)amide wurde die Bindungssituation mittels DFT-Methoden untersucht. [Ga4R4] konnte durch elementare Chalkogenen zu den Cubanen [E4Ga4R4] (E = S, Se), oder zu dem hexagonalen Prisma [O6Ga6R6] oxidiert werden. Durch Reaktion von sterisch anspruchsvollen Lithiumsilaniden mit Galliumtriflat als auch mit Gallium(I)amid konnten Galliumcluster z.B. [Ga13{Si(SiMe3)}6]- synthetisiert werden. Es konnte gezeigt werden, dass Gallium(I)-diketoimidinate in der Lage sind, Reaktionen mit Element-Wasserstoff Bindungen einzugehen. Somit konnte exemplarisch erstmalig ein stabiles Stannylgallan dargestellt werden.

Translation of abstract (English)

This work focuses on reactivity studies of gallium(I) compounds. A low valent gallium triflate could be synthesized starting from GaCp*. From the complex mixture several compounds could be characterized, for example [Ga4(OTf)4Cp*2] and [Ga6(OTf)6Cp*2]. The tetrameric gallium(I) amides [Ga4R4] (R = N(SiMe3)(dipp); 2,2,6,6-tetramethylpiperidino) where synthesized and structurally characterized. The observed monomerization in solution allowed the formation of [Gatmp] transition metal complexes, were [Gatmp] can act as terminal and bridging ligand. This is demonstrated best in the homoleptic complex [Ni2(Gatmp)7]. Bonding in this complexes and in the tetrameric gallium(I) amides was studied by DFT-methodes. [Ga4R4] is oxidized with chalcogenes to the cubans [E4Ga4R4] (E = S, Se) and the hexagonal prism [O6Ga6R6]. Gallium triflate and gallium(I) amides react with bulky lithium silanides forming gallium clusters like [Ga13{Si(SiMe3)}6]-. It has been demonstrated that gallium(I)-diketoiminate undergoes oxidative addition reaction with element-hydrogen-bonds, allowing the first preparation of a stable stannyl gallane, for example.