EP4294817A1 - Edelmetallkomplexe mit dihydroguajazulenyl-liganden und deren verwendung - Google Patents

Edelmetallkomplexe mit dihydroguajazulenyl-liganden und deren verwendung

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EP4294817A1
EP4294817A1 EP22713297.4A EP22713297A EP4294817A1 EP 4294817 A1 EP4294817 A1 EP 4294817A1 EP 22713297 A EP22713297 A EP 22713297A EP 4294817 A1 EP4294817 A1 EP 4294817A1
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EP
European Patent Office
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platinum
general formula
complex
solvent
radicals
Prior art date
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Pending
Application number
EP22713297.4A
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English (en)
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Inventor
Tobias Vollgraff
Joerg Sundermeyer
Angelino Doppiu
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Umicore AG and Co KG
Original Assignee
Umicore AG and Co KG
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    • C07C2602/26—All rings being cycloaliphatic the ring system containing ten carbon atoms
    • C07C2602/30—Azulenes; Hydrogenated azulenes

Definitions

  • Azulene and azulene derivatives which z. B. in the 4-position have an alkyl or aryl substituent instead of an H atom, belong to the ortho-fused aromatic ring systems. They exist as neutral zwitterions.
  • Anionic ligands derived from petroleum based azulene or from commonly petroleum based azulene derivatives may be obtained, for example, by addition of an alkali metal organyl, e.g. B. methyllithium or phenyllithium, in the 4-position, in the 6-position or in the 8-position of an azulene molecule or an azulene derivative.
  • the product in question is an alkali metal dihydroazulenide which, in addition to an H atom, carries an organyl group in the 4-position, 6-position or 8-position, e.g. B. a methyl group or a phenyl group. Consequently, an RCH group is present in the C4 position or in the C6 position or in the C8 position of the azulene skeleton, where R is an organyl group.
  • azulene has comparable electrophilicity in the 4-position, 6-position and 8-position. Therefore, it can form regioisomers come.
  • the products of the addition reaction are an alkali metal 4-organo-dihydroazulenide and/or an alkali metal 6-organo-dihydroazulenide.
  • the respective anion can be referred to as a 4-organo-dihydroazulenyl anion or as a 6-organo-dihydroazulenyl anion. More specifically, it is a 4-organo-3a,4-dihydroazulenyl anion or a 6-organo-3a,6-dihydroazulenyl anion.
  • aromaticity is restricted to the five-membered ring by alkyl or aryl addition. As a rule, the blue color typical of azulene is lost.
  • Lithium dihydroazulenides have some advantages over lithium cyclopentadienide (LiCp), particularly with regard to preparation and storage.
  • the provision of LiCp first involves the thermal cracking of dicyclopentadiene into its monomer cyclopentadiene in the presence of a catalyst, e.g. B. Iron powder. After this first step, cyclopentadiene must be consumed quickly or stored in the freezer. Otherwise it quickly dimerizes back to dicyclopentadiene.
  • a catalyst e.g. B. Iron powder.
  • cyclopentadiene must be consumed quickly or stored in the freezer. Otherwise it quickly dimerizes back to dicyclopentadiene.
  • a strong base e.g. B. a lithium alkyl, usually the relatively expensive n-butyllithium.
  • transition metal complexes which have dihydroazulenyl anions, ie cyclopentadienyl-like monoanions or cyclopentadienyl derivatives as ligands, are described, inter alia, in a review article by MR Churchill. (Prog. Inorg. Chem. 1970, 54 - 98, Chapter IV., Section C.) Hafner and Weldes (Liebigs ⁇ nn. Chem. 1957, 606, 90-99) investigated the behavior of azulene towards organometallic compounds. Starting from methyllithium and azulene (equimolar), they obtained the ditherate of lithium-4-methyl-dihydro-azulene. The reaction was exothermic. In addition, butyllithium, phenyllithium as well as sodium and organopotassium compounds were reacted with azulene and the corresponding azulenes substituted in the 4-position were obtained.
  • the lithium dihydroazulenides used in the context of metal complex syntheses namely lithium 4-methyldihydroazulenide, lithium 7-/so-propyl-1,4,8-trimethyl-dihydroazulenide and lithium-7-/so-propyl-1 ,4-dimethyl-8-phenyl-dihydroazulenide were prepared analogously to the method of Hafner and Weldes (Liebigs Ann. Chem. 1957, 606, 90-99), i. H. starting from azulene or guaiazulene and methyl- or phenyllithium. However, to obtain solvent-free products, the isolated lithium dihydroazulenides were washed with n-pentane instead of diethyl ether.
  • dihydroazulenyl anions and similar azulene-derived anions initially seemed promising as ligands for the preparation of early transition metal metallocenes and the lanthanides.
  • the metallocene complexes are in most cases only available as isomer mixtures. Consequently, the synthetic value of dihydroazulenyl ligands for organometallic chemistry and mono- and bis-dihydroazulenyl complexes derived from them is significantly reduced.
  • One disadvantage of the complex compounds prepared by the group around Edelmann is that in many cases they are mixed zirconocenes, namely zirconocene dichlorides. Due to the presence of chloride ligands, the possibilities of further use of these metal complexes to be disabled. On the other hand, the complexes described by Edelmann and co-workers are only obtained in low yields of 19% to 48%.
  • a further disadvantage is that the majority of the metal complexes—in particular those produced using guaiazulene—have relatively high melting points, namely above 150.degree. C., in some cases even above 200.degree. This is in view of a possible use of the guaiazulene-based complexes, e.g. B. as precursors in a gas phase deposition process, in particular a low-temperature gas phase deposition process disadvantageous.
  • the invention is therefore based on the object of overcoming these and other disadvantages of the prior art and of providing a process for the preparation of complexes of noble metals, in particular of platinum, which have at least one organo-dihydroazulenyl ligand.
  • metal complexes of the aforementioned type should be simple, reproducible and comparatively inexpensive to produce with high purity and good yield.
  • the process should also be distinguished by the fact that it can also be carried out on an industrial scale with a comparable yield and purity of the target compounds.
  • complexes of the noble metals, in particular of platinum, which have at least one organodihydroazulenyl ligand are to be made available.
  • the subject of the present invention is also the use of such complexes.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals,
  • - Y is a neutral ligand which is bound or coordinated to M + via at least one donor atom, with the exception of H2O, and
  • Adducts and DME adducts are excluded.
  • guajazulene 7-/so-Propyl-1,4-dimethylazulene
  • chamomile oil and other essential oils are natural substances that are contained in chamomile oil and other essential oils and is therefore available in large quantities at low cost. Synthetically, it can be made from the guajol of guaiac wood oil (guaiac resin). will. Guajazulene is an intensely blue substance with anti-inflammatory effects.
  • THF means tetrahydrofuran
  • DME is the abbreviation for 1,2-dimethoxyethane.
  • the carbon atom C8 represents a stereocenter
  • the carbon atom C6 represents a stereocenter.
  • the stereocenters are marked with an asterisk in the two structural formulas shown above and in some selected structural formulas shown below ( *) marked.
  • alkali metal dihydroguaiazulenides alkali metal R-dihydroguaiazulenides or alkali metal organo-dihydroguaiazulenides unless a specific regioisomer is meant, i.e. an alkali metal 8-R-dihydroguaiazulenide (formula I) or a Alkali metal 6-R-dihydroguaiazulenide (Formula II).
  • the alkali metal dihydroguaiazulenides claimed can be present in pure isomer form or as a mixture of the two regioisomers of the formulas I and II.
  • the R-dihydroguajazulenyl anion (GuaR) 1 can therefore be a 7-/so-propyl-1,4-dimethyl-8-R-dihydroazulenyl anion or 8-R-dihydroguajazulenyl anion (Gua-8 -R) 1 according to formula I or a 7-isopropyl-1,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl anion or 6-R-dihydroguajazulenyl anion (Gua-6-R) 1 according to formula II .
  • organyl anion (R) 1 As a result of the addition of an organyl anion (R) 1 , the aromaticity is restricted to the five-membered ring, with the blue color typical of azulene and its derivatives usually being lost.
  • the organo-dihydroguajazulenyl anion (GuaR) 1 is a derivative of the cyclopentadienyl anion or a cyclopentadienyl-like monoanion.
  • the alkali metal ions M + are regularly solvated, in particular when the solvent used is an alkoxyalkane or comprises at least one alkoxyalkane.
  • isolated compounds of the formulas I and II can be present as solvent adducts, with the respective alkali metal cation M + being complexed, e.g. B. by a crown ether.
  • the crown ether [15]-crown-5 is particularly well suited for the complexation of a sodium ion.
  • a lithium ion can e.g. B. very well of the crown ether [12]-crown-4 be complexed.
  • B. pentane or hexane is usually a solvent-free compound according to the general formula Li (GuaR) before.
  • the compounds claimed here comprising cyclopentadienyl-like monoanions (GuaR) 1 , have good to very good long-term stability at room temperature. Neither decomposition reactions nor oligomerization or polymerization are observed during storage for several months at room temperature. This is particularly advantageous with a view to the further use of the compounds of the general formulas I and II, in particular as ligand precursors for the preparation of sandwich and hemisanc/w/ch complexes.
  • alkali metal dihydroguaiazulenides according to the general formulas I and II, comprising cyclopentadienyl-like monoanions (GuaR) 1 , is less labor-intensive and time-consuming compared to the provision of LiCp.
  • they can claimed compounds, which include cyclopentadienyl-like ligands, are produced using inexpensive renewable raw materials.
  • Guajazulene is partially synthetically accessible, namely starting from the natural substance guajol and other azulene formers by simple dehydration and dehydration (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, H. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175-7187; CH 314487 A (B. Joos) 01/29/1953).
  • the compounds of the formulas I and II described here comprising cyclopentadienyl-like monoanions (GuaR) 1 , are simple and reproducible and—depending on the choice of starting materials—can be obtained sustainably and comparatively inexpensively.
  • a high purity of 97%, advantageously more than 97%, in particular more than 98% or 99%, and good yields of usually >60% and good space-time yields can be achieved. They are therefore suitable as ligand precursors for the production of sandwich and half-sandwich complexes, even on an industrial scale.
  • the end product can still contain residues of solvents or, for example, impurities from the starting materials. It is known to those skilled in the art that the level of impurities, e.g. B. of solvents, using gas chromatographic methods (GC), if necessary with mass spectrometry coupling (GC-MS), can be determined.
  • GC gas chromatographic methods
  • GC-MS mass spectrometry coupling
  • purity means the absence of undesired impurities, in particular from starting materials, by-products, atmospheric oxygen, water, oxygen-containing compounds, semimetals, metals and solvents.
  • the purity can be important with a view to the subsequent use of the compounds of the formula I and formula II, in particular as ligand precursors for the preparation of sandwich and hemisanc/w/ch complexes.
  • Space-time yield is understood here to mean a quantity of product formed within a reaction vessel or reaction vessel per space and time, ie a mass of a product obtained per volume and time. For example, kg/L * h is selected as the unit.
  • reaction container and reaction vessel are used synonymously in connection with the present invention and are not limited to a volume, a material composition, an equipment or a shape. Suitable reaction vessels are e.g. B. glass flasks, glass-lined reactors, stirred tank reactors, pressure vessels, tubular reactors, microreactors and flow reactors.
  • R is selected from the group consisting of Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, /-Bu, cyclohexyl, phenyl, tolyl, and benzyl cumyl, and its isomers.
  • an alkali metal 8-R-dihydroguaiazulenide (formula I) or an alkali metal 6-R-dihydroguaiazulenide (formula II) is present.
  • there is only one regioisomer which has an RCFI group and thus a chiral center either in the C8 position (formula I) or in the C6 position (formula II) of the guaiazulene skeleton.
  • an isomer mixture which contains the first regioisomer of formula I and the second regioisomer of formula II, and in particular consists of the first regioisomer of formula I and the second regioisomer of formula II, then there is a mixture containing an alkali metal 8-R -dihydroguaiazulenide (formula I) and an alkali metal 6-R-dihydroguaiazulenide (formula II), in particular consisting of an alkali metal 8-R-dihydroguaiazulenide (formula I) and a Alkali metal 6-R-dihydroguaiazulenide (Formula II).
  • R in formula I is identical to R in formula II.
  • the first regioisomer has an RCFI group in the C8 position (formula I) of the guaiazulene skeleton
  • the second regioisomer has an RCFI group in the C6 position (Formula II) of the guaiazulene skeleton.
  • an isomer ratio of first regioisomer: second regioisomer is >80:20 and ⁇ 90:10, advantageously between 81:19 and 89:11, in particular between 82:18 and 88:12, for example 83:17 or 84:16 or 85:15 or 86:14 or 87:13.
  • the isomer ratio is determined, for example, by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy, in particular by means of 1 FI NMR spectroscopy.
  • an isomer mixture consisting of a first regioisomer of the formula 1.1 and a second regioisomer of the formula 11.1
  • the isomer ratio is first regioisomer: second regioisomer >80:20 and ⁇ 90:10, advantageously between 81:19 and 89:11, in particular between 82:18 and 88:12, for example 83:17 or 84 : 16 or 85 : 15 or 86 : 14 or 87 : 13.
  • a solvate e.g. B. Li(OC2H5)4 or Li(thf)4, or solvent adduct, e.g. in Li(OC2H5)2(GuaR).
  • a further embodiment of the compounds of the formula I and formula II claimed here provides that the neutral ligand Y is an aprotic-polar solvent.
  • the aprotic polar solvent is advantageously selected from the group consisting of alkoxyalkanes, thioethers and tertiary amines, in particular from the group consisting of alkoxyalkanes and thioethers. Then the respective compound according to formula I or formula II, depending on the choice of the neutral ligand Y, z. B. in the case of diethyl ether, TFIF, thiophene or triethylamine, crystalline.
  • alkoxyalkane has already been defined above.
  • thioether includes both non-cyclic and cyclic thioethers.
  • the neutral ligand Y is a crown ether selected from the group consisting of macrocyclic polyethers and their aza, phospha and thia derivatives, with an inner diameter of the crown ether and an ionic radius of the respective alkali metal cation M + correspond with each other. Then the respective compound of formula I or formula II can be present in crystalline form.
  • a glycol dialkyl ether is provided as the neutral ligand Y, selected from the group consisting of a monoethylene glycol dialkyl ether, a diethylene glycol dialkyl ether, a triethylene glycol dialkyl ether, a monopropylene glycol dialkyl ether, a dipropylene glycol dialkyl ether, a tripropylene glycol dialkyl ether, a monooxomethylene dialkyl ether, a dioxomethylene dialkyl ether and a trioxomethylene dialkyl ether , mixtures of isomers thereof, and mixtures thereof.
  • the glycol dialkyl ether provided as neutral ligand Y is selected from the group consisting of ethylene glycol dimethyl ether CH3-O-CH2CH2-O-CH3, ethylene glycol diethyl ether CH3CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH3, ethylene glycol di-n-propyl ether CH3CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH3, ethylene glycol di-/so-propyl ether (CH 3 )2CH-0-CH2CH2-0-CH(CH 3 )2, ethylene glycol di-n-butyl ether CH3CH2CH2CH2- O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3, ethylene glycol di-n-pentyl ether CH3CH2CH2CH2- O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3, ethylene glycol di-n-hexyl ether CH3CH2CH2CH2CH2-O
  • Ethylene glycol diphenyl ether C6H5-O-CH2CH2-O-C6H5, ethylene glycol dibenzyl ether C6H5CH2-O-CH2CH2-O-CH2C6H5, diethylene glycol dimethyl ether CH3-O-CH2CH2- O-CH2CH2-O-CH3, diethylene glycol diethyl ether CH3CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O- CH2CH3, diethylene glycol di-n-propyl ether CH3CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O- CH2CH2CH3, diethylene glycol di-/so-propyl ether (CHs ⁇ CH-O-ChteChte-O-ChteChte-O- CH(CH 3 ) , diethylene glycol di- n-butyl ether CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2- O-CH2CH2CH2CH3, diethylene glycol
  • glycol ethers can also be present as isomer mixtures.
  • the neutral ligand Y is an ether.
  • the ether can be a non-cyclic or a cyclic ether selected from the group consisting of dialkyl ethers, cyclopentylmethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane and their isomers , and mixtures thereof, in particular from the group consisting of diethyl ether, methyl tert-butyl ether, di-n-propyl ether, di-/so-propyl ether, di-n-butyl ether, di-/so-butyl ether, di-te/t -butyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, tetrahydrofuran, tetra
  • - M + is an alkali metal cation
  • - R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals of 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals of 3 to 10 carbon atoms, benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals, among Use of a compound according to the general formula
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals,
  • - Y is a neutral ligand which is bound or coordinated to M + via at least one donor atom, with the exception of H2O, and
  • - n 0, 1, 2, 3 or 4, or according to one of the embodiments described above.
  • the procedure includes the following steps:
  • the general formulas III and IV each include both the monomers and any oligomers, in particular dimers, and solvent adducts.
  • the compounds of the general formulas III and IV which can be prepared by means of the claimed process are each present in particular as a mixture of diastereomers.
  • the carbon atom C8 represents a stereocentre
  • the carbon atom C6 represents a stereocentre.
  • a mixture of diastereomers which comprises, in particular consists of, both the mixture of diastereomers of the compound of formula III and the mixture of diastereomers of the compound of formula IV.
  • each diastereomer exists as a mixture of enantiomers, which diastereomers may independently each exist as a racemate.
  • step B for the synthesis of the platinum (IV) complex according to formula III and / or formula IV required are.
  • reaction vessel is charged with the starting materials, ie the alkali metal dihydroguaiazulenide of the formula I and/or formula II and a platinum precursor, can be freely selected.
  • This also includes the possibility of carrying out steps A. and B. or partial steps thereof, ie all steps relating to the production of the respective target compound, in a single step to be carried out, i.e. to introduce all starting materials and solvents into the reaction vessel at the same time or almost at the same time.
  • reaction container and reaction vessel have already been defined above.
  • the process described herein for preparing heteroleptic platinum(IV) complexes according to formulas III and IV can be carried out as a batch process or as a continuous process.
  • neutral ligands Y is given above.
  • the solvent SP can also be a solvent mixture.
  • platinum(IV) complexes of the general formula III and/or IV in particular as diastereomer mixtures, can be obtained in a high purity of 97%, advantageously more than 97%, in particular more than 98% or 99%, and in a good yield of usually >60 and in a good space-time yield.
  • the end product can still contain residues of solvents or, for example, impurities from the starting materials. It is known to those skilled in the art that the level of impurities, e.g. B. of solvents by means of gas chromatography Method (GC), if necessary with mass spectrometry coupling (GC-MS), can be determined.
  • GC gas chromatography Method
  • a platinum(IV) complex which can be obtained or obtained in high purity or very pure by means of the method described here has a total content of impurities, including in particular impurities from starting materials, by-products, atmospheric oxygen, water, oxygen-containing compounds,
  • Platinum(O) for example platinum(O)
  • solvents of less than 1000 ppm, ideally of less than 100 ppm. The purity can be important with a view to the later use of the platinum(IV) complexes that can be prepared using this method.
  • the compounds of the formulas I and II used here as starting material, comprising cyclopentadienyl-like monoanions (GuaR) 1 can be obtained easily, reproducibly, sustainably and comparatively inexpensively. In addition, high purity, good yields and space-time yields can be achieved. Therefore they are also suitable for use in industrial processes. It is particularly advantageous that the compounds of the formulas I and II used in the process claimed here, comprising cyclopentadienyl-like monoanions (GuaR) 1 , have good to very good long-term stability at room temperature. Neither decomposition reactions nor oligomerization or polymerization are observed during storage for several months at room temperature.
  • the production of the alkali metal dihydroguaiazulenides used according to the general formulas I and II is less laborious and time-consuming compared to the provision of LiCp.
  • the compounds used here as starting materials which comprise cyclopentadienyl-like ligands, can be prepared using inexpensive renewable raw materials.
  • guaiazuelen is partially synthetically accessible, starting from the natural substance guajol and other azulene formers by simple dehydration and dehydration (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, H. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B. Joos) 01/29/1953).
  • platinum(IV) complexes can be obtained by means of the process claimed here, which represent a cost-effective and sustainable alternative to previously known catalysts or precatalysts such as [PtMe3(Cp)] and [PtMe3(MeCp)].
  • z. B. [PtMe3(GuaMe)]
  • guaiazulene synthesized using renewable raw materials instead of petroleum required guaiazulene synthesized using renewable raw materials instead of petroleum. Consequently, the process described here and the compounds which can be prepared using it are particularly advantageous compared to the aforementioned platinum(IV) compounds containing cyclopentadienyl anions, both from an economic and from an ecological point of view.
  • the solvent SP comprises at least one solvent which is selected from the group consisting of aprotic-polar solvents, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, organosilicon compounds and mixtures thereof.
  • the solvent SP is advantageously selected from the group consisting of aprotic-polar solvents, aliphatic hydrocarbons, in particular having 1 to 30 carbon atoms, aromatic hydrocarbons, organosilicon compounds, and mixtures thereof.
  • the aprotic-polar solvent is, for example, an ether or comprises at least one ether.
  • the ether can be selected from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, methyl tert-butyl ether, di-n-propyl ether, di/sopropyl ether, cyclopentyl methyl ether, and their isomers, and mixtures thereof.
  • aliphatic hydrocarbons are understood to mean acyclic, cyclic, saturated and unsaturated hydrocarbons.
  • the aliphatic hydrocarbon can also be 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,
  • the aliphatic hydrocarbon has 1 to 20 carbon atoms, more advantageously 1 to 18 carbon atoms, especially 1 to 16 carbon atoms.
  • aromatic hydrocarbons in particular, benzene and its derivatives, e.g. toluene and xylene.
  • the organosilicon compound is a silicone.
  • siloxanes are saturated silicon-oxygen hydrides with straight or branched chains in which silicon and oxygen atoms alternate. Thus, each silicon atom is separated from its nearest silicon neighbors by individual oxygen atoms. Unbranched siloxanes have the general structure H3Si[OSiH2]mOSiH3. An example of a branched siloxane is H3Si[0SiH2]m0SiH[0SiH20SiH3]2. Hydrocarbyl derivatives are included herein.
  • hydrocarbyl derivatives are linear siloxanes such as hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane and polydimethylsiloxane, and cyclic siloxanes such as octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane and dodecamethylcyclohexasiloxane.
  • the solvents contained in a solvent mixture SP can be mixed with one another.
  • two solvents are referred to as miscible if they are miscible at least during the respective reaction, ie are not present as two phases.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical , mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 6 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 6 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear Heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • R is selected from the group consisting of Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, /-Bu, n-pentyl, 2-pentyl , 3-pentyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 3-methylbut-2-yl, 2-methylbut-2-yl, 2,2-dimethylpropyl, cyclopentyl, cyclohexyl,
  • step A it is provided that in step A.
  • an isomer mixture comprising a first regioisomer according to formula I and a second regioisomer according to formula II, in particular consisting of a first regioisomer according to formula I and a second regioisomer according to formula II, is made available.
  • the first regioisomer of the isomer mixture is an alkali metal 8-R-dihydroguaiazulenide of formula I.
  • the second regioisomer of the isomer mixture is an alkali metal 6-R-dihydroguaiazulenide of formula II.
  • the expression “generated/prepared in situ” or “in s/frv preparation” means that the starting materials required for the synthesis of a compound to be prepared in this way are in a suitable stoichiometry in a solvent or solvent mixture are reacted and the resulting product is not isolated. Rather, the solution or the suspension, which comprises the compound generated in situ, is generally used further directly, ie without isolation and/or further purification.
  • the in s/frv production of a compound can take place in the reaction vessel provided for its further use or in a different reaction vessel.
  • reaction container and reaction vessel have already been defined above. According to another embodiment of the use described here or the claimed method, the provision in step A.
  • the molar ratio of guaiazulene:alkaline metal organyl RM is between 1.00:2.00 and 2.00:1.00, advantageously between 1.00:1.75 and 1.75:1.00, in particular between 1.00:1.50 and 1.50:1.00, for example 1.00:1.95 or 1.95:1.00 or 1.00:1.90 or 1.90:1.00 or 1.00 : 1.85 or 1.85 : 1.00 or 1.00 : 1.80 or
  • the molar ratio of guaiazulene:alkali metal organyl RM is 1.00:1.00.
  • a further variant of the claimed use or the claimed method provides that the in s / frv preparation of the compound according to the general formula I and / or according to the general formula II in step A. carried out in a solvent or solvent mixture SL, which is in particular identical to or miscible with the solvent SP from step B.
  • a solvent or solvent mixture SL which is in particular identical to or miscible with the solvent SP from step B.
  • solvent SP is used, there is no need to change the solvent, which is particularly advantageous from a (procedural) economic and ecological point of view.
  • the solvents SP and SL are chemically inert.
  • the term “chemically inert solvent” means a solvent which is chemically unreactive under the particular process conditions. Consequently, the inert solvent reacts under the respective reaction conditions, including the Purification and/or isolation steps, not with a potential reaction partner, in particular not with a starting material and/or an intermediate product and/or a product and/or a by-product, and not with another solvent, air or water.
  • the solvent SL comprises or is at least one organosilicon compound, in particular a silicone.
  • organosilicon compound in particular a silicone.
  • silicone has already been defined above. Non-limiting examples of silicones are also given.
  • step B comprises at least one salt-metathetical reaction.
  • the platinum precursor to be provided in step A. is selected from the group consisting of trimethylplatinum(IV) iodide, trimethylplatinum(IV) bromide and trimethylplatinum(IV) chloride, and mixtures thereof, the provision of i. as a solution, which comprises the platinum precursor and a solvent SA, which in particular is miscible or identical to the solvent SP, or ii. occurs as a solid.
  • the solvent SA is advantageously an aprotic-polar solvent or solvent mixture. It is particularly advantageous if the solvent SA comprises an ether or is an ether.
  • the ether is selected, for example from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane,
  • 1,2-Dimethoxyethane diethyl ether, methyl tert-butyl ether, di-n-propyl ether, di/sopropyl ether, cyclopentyl methyl ether, and their isomers, and mixtures thereof.
  • alkali metal cation M + is selected from the group consisting of Li + , Na + and K + .
  • the neutral ligand Y is an aprotic-polar solvent.
  • the aprotic polar solvent is advantageously selected from the group consisting of alkoxyalkanes, thioethers and tertiary amines, in particular from the group consisting of alkoxyalkanes and thioethers.
  • alkoxyalkane and thioether have already been defined above.
  • the neutral ligand Y is a crown ether selected from the group consisting of macrocyclic polyethers and their aza, phospha and thia derivatives, with an inner diameter of the crown ether and an ionic radius of the respective alkali metal cation M + correspond with each other.
  • a definition of the term “crown ether” has already been given above.
  • a glycol dialkyl ether is provided as the neutral ligand Y, selected from the group consisting of a monoethylene glycol dialkyl ether, a diethylene glycol dialkyl ether, a triethylene glycol dialkyl ether, a monopropylene glycol dialkyl ether, a dipropylene glycol dialkyl ether, a tripropylene glycol dialkyl ether, a monooxomethylene dialkyl ether, a dioxomethylene dialkyl ether and a trioxomethylene dialkyl ether , mixtures of isomers thereof, and mixtures thereof.
  • the neutral ligand Y is an ether.
  • the ether can be a non-cyclic or a cyclic ether selected from the group consisting of dialkyl ethers, cyclopentylmethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 3-methyltetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane and their isomers , and mixtures thereof, in particular from the group consisting of diethyl ether, methyl tert-butyl ether, di-n-propyl ether, di-/so-propyl ether, di-n-butyl ether, di-/so-butyl ether, di-te/t butyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyl
  • the use of compounds according to the general formula I and/or the general formula II for the preparation of platinum(IV) complexes according to the general formula III and/or the general formula IV or the process for the preparation of such platinum (IV) complexes using compounds of the general formula I and/or the general formula II enable the preparation of highly pure platinum(IV) complexes.
  • the process described here can be used to provide a large number of diastereomer mixtures of platinum(IV) complexes, in particular those which are liquid at room temperature, in a good yield of usually >60%, advantageously >70%, and in a good space-time yield .
  • An example of such a mixture of diastereomers is [PtMe3(GuaMe)].
  • the end product can still contain residues of solvents or, for example, impurities from the starting materials. It is known to those skilled in the art that the level of impurities, e.g. B. of solvents, using gas chromatographic methods (GC), if necessary with mass spectrometry coupling (GC-MS), can be determined.
  • GC gas chromatographic methods
  • GC-MS mass spectrometry coupling
  • the platinum(IV) flalbsanc/w/ch complex [PtMe3(GuaMe)] can be prepared, for example, by means of the method described here, e.g. B. starting from the Platinum precursor [PtMe3l]4 and an isomer mixture of a lithium dihydroguaiazulenide, which consists of a first regioisomer according to formula 1.1 and a second regioisomer according to formula 11.1:
  • a further purification of the product - which is not absolutely necessary depending on the choice of starting materials, reaction conditions and solvents for the preparation of the platinum(IV) complex and/or the use of the platinum(IV) complex - can be carried out by means of column chromatography, for example on silica or Al2O3 (neutral) with an aprotic non-polar solvent, e.g. B. hexane, as eluent.
  • an aprotic non-polar solvent e.g. B. hexane
  • the monomeric compound [PtMe3(GuaMe)j can be stored for several months at room temperature. Meanwhile, neither decomposition reactions nor oligomerization or polymerization are observed.
  • the diastereomer according to formula III.D1.1 is the main diastereomer.
  • a diastereomer ratio dr English: diastereomeric ratio
  • platinum(IV) complex obtainable by means of the method described here is present in isolated form as a liquid at room temperature is particularly advantageous with a view to use as a platinum precursor compound for gas phase deposition processes, in particular low-temperature gas phase deposition processes. It is also noteworthy that the obtained complex [PtMe3(GuaMe)] shows a relatively high thermal stability. According to thermogravimetric analysis (TGA), a 3% degradation occurs at a temperature of 180 °C.
  • TGA thermogravimetric analysis
  • this platinum(IV) compound which is liquid at room temperature, can advantageously be used as a precatalyst and/or catalyst in catalysis, e.g. B. for light-induced platinum-catalyzed flydrosilylation reactions, the hydrogenation of unsaturated compounds and polymerization reactions where activation is by ultraviolet or visible radiation. Due to the fact that the platinum(IV) complex [PtMe3(GuaMe)] is obtained in the form of an oil, it is - in comparison to previously known platinum(IV) compounds containing cyclopentadienyl anions and often present as wax, such as [ PtMe3(MeCp)] - easier to handle.
  • the platinum(IV) compound [PtMe3(GuaMe)] also shows absorption in the Vis range. This represents a further advantage in the context of light-induced platinum-catalyzed reactions, for example hydrosilylation reactions. This is because the use of UV/Vis light is regularly provided for, which usually means that special safety measures are required to reduce the risk of skin cancer. Such security measures are not absolutely necessary when using [PtMe3(GuaMe)].
  • the solution present after the synthesis in step B., comprising the target compound of the general formula III and/or formula IV in solution can be reacted directly with one or more other reactants.
  • a step C. is carried out after the reaction, which comprises isolating the platinum(IV) complex according to formula III and/or formula IV:
  • the isolation of the platinum (IV) complex according to formula III and / or formula IV as a solution, as a solid or as a liquid can include one or more process steps, such as. B. one or more filtration steps, reducing the volume of the mother liquor, ie concentration, z. B. by "bulb-to-bulb", the addition of a solvent and / or a solvent exchange to achieve a precipitation of the product from the mother liquor and / or to remove impurities and / or starting materials, a sublimation, a distillation, a column chromatography Purification, washing and drying of the product.
  • a filtration over a cleaning medium such. B. activated carbon or silica, z. B. Celite ® , be carried out.
  • the aforementioned steps can each be provided in different sequences and frequencies.
  • each R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • the task is solved by
  • R is each selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals, obtained or obtainable by a process for preparing such platinum(IV) complexes according to one of the embodiments described above.
  • the general formulas III and IV each include both the monomers and any oligomers, in particular dimers, and solvent adducts.
  • the claimed compounds of the general formulas III and IV are each present in particular as a mixture of diastereomers.
  • the carbon atom C8 represents a stereocentre
  • the carbon atom C6 represents a stereocentre.
  • a mixture of diastereomers which comprises, in particular consists of, both the mixture of diastereomers of the compound of formula III and the mixture of diastereomers of the compound of formula IV.
  • each diastereomer exists as a mixture of enantiomers, which diastereomers may independently each exist as a racemate.
  • the platinum(IV) complexes according to the general formulas III and IV are usually solvent-free, i. H. not as solvent adducts, obtained or are usually solvent-free.
  • solvent adducts of these metal complexes can also be obtained by means of the process described above for preparing such platinum(IV) complexes.
  • the solvent is in particular identical to the solvent SP--used in the context of the method described above--especially if the solvent SP is an alkoxyalkane or the solvent SP comprises an alkoxyalkane.
  • the platinum(IV) complexes claimed here according to the general formulas III and IV each have an organo-dihydroguajazulenyl anion or R-dihydroguajazulenyl anion (GuaR) 1 which is additionally in the 8-position or in the 6-position of the guaiazulene skeleton carries an organyl radical R to an H atom.
  • the R-dihydroguajazulenyl anion (GuaR) 1 can therefore be a 7-/so-propyl-1,4-dimethyl-8-R-dihydroazulenyl anion or 8-R-dihydroguajazulenyl anion (Gua-8 -R) 1 according to formula III or a 7-/so-propyl-1,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl anion or 6-R-dihydroguajazulenyl anion (Gua-6-R) 1 according to formula IV act.
  • organyl anion (R) 1 is a derivative of the cyclopentadienyl anion or a cyclopentadienyl-like monoanion.
  • the compounds of the general formulas III and IV are particularly suitable as precatalysts and/or as catalysts for chemical reactions in which platinum(IV) complexes are otherwise used which have cyclopentadienyl ligands.
  • This is particularly advantageous because providing an R-dihydroguaiazulenyl ligand is less laborious and time consuming compared to providing the cyclopentadienyl ligand.
  • the compounds used here as starting materials, which comprise cyclopentadienyl-like ligands can be prepared using inexpensive renewable raw materials.
  • guaiazulene is partially synthetically accessible, starting from the natural substance guajol and other azulene formers by simple dehydration and dehydration (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, H. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B. Joos) 01/29/1953).
  • the outlay on synthesis and the production costs for the platinum(IV) complexes claimed here, as well as solutions or suspensions comprising such a compound and a solvent which is miscible or identical to the solvent SP in particular are lower than for analogous platinum(IV )-Cp complexes.
  • the platinum(IV) complexes described here and their solutions and suspensions therefore represent a relatively inexpensive and, in particular, sustainable alternative to platinum(IV) cyclopentadienyl complexes, particularly with regard to industrial application.
  • Guajazulene is a natural substance that is contained in chamomile oil and other essential oils and is therefore advantageously available in large quantities at low cost. Synthetically, it can be made from the guajol of guaiac wood oil (guaiac resin). Guajazulene is an intensely blue substance with anti-inflammatory effects.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, one benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • Primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals with 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9 carbon atoms can also be provided as radical R, as can cyclic alkyl radicals with 4, 5, 6, 7, 8 or 9 carbon atoms.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl, and alkynyl radicals of 1 to 6 carbon atoms, cyclic alkyl radicals of 3 to 6 carbon atoms, benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals, and polynuclear heteroaryl radicals.
  • Primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 2, 3, 4 or 5 carbon atoms and cyclic alkyl radicals having 4 or 5 carbon atoms can also be provided as the radical R.
  • R is selected from the group consisting of Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, /-Bu, n-pentyl, 2- pentyl, 3-pentyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 3-methylbut-2-yl, 2-methylbut-2-yl, 2,2-dimethylpropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl, tolyl, benzyl and cumyl, and their isomers.
  • the first and the second diastereomer each have an RCH group in the C8 position of the guaiazulene skeleton
  • the third and the fourth diastereomer each have an RCH group in the C6 position of the guaiazulene skeleton.
  • the carbon atom C8 represents a stereocenter
  • the carbon atom C6 represents a stereocenter.
  • each of the four possible diastereomers is present as a mixture of enantiomers.
  • a mixture of diastereomers of a platinum(IV) complex claimed here has at least four stereoisomers, namely two diastereomers and their total of two enantiomers.
  • a platinum(IV) complex as described herein can exist as a mixture of four or eight configurational isomers, i.e. as a mixture of two or four diastereomers plus one enantiomer per diastereomer.
  • At least one diastereomer is present as a racemate.
  • the diastereomers can therefore each be present independently of one another as a racemate.
  • the respective diastereomer ratio dr is determined, for example, by means of nuclear magnetic resonance spectroscopy, in particular by means of 1 H-NMR spectroscopy.
  • the aforementioned mixture of diastereomers is the mixture of diastereomers of the platinum(IV) complex according to formula III, than the mixture of diastereomers of the compound [PtMe3(Gua-8-R)j.
  • the mixture of diastereomers consists of exactly four configurational isomers according to the figure below, namely the two diastereomers [PtMe3(Gua-8-e oR)] and [PtMe3(Gua-8-enc/oR)] (top row, from left to right) and their enantiomers (bottom row, from left to right).
  • R Me.
  • the platinum(IV) complex is present as a mixture of two diastereomers, namely a first diastereomer according to formula III.D1.1 and a second diastereomer of the formula III.D2.1, in particular in isolated form as a mixture of diastereomers which is liquid at room temperature.
  • the figure below shows the two aforementioned diastereomers:
  • the diastereomer ratio is first diastereomer (formula III.D1.1): second diastereomer (formula III.D2.1) between 65:35 and 75:25, for example 68:32, each diastereomer as an enantiomeric mixture is present, each optionally independently as a racemate.
  • R Me and the platinum(IV) complex [PtMe3(GuaMe)j exists as a mixture of four diastereomers, especially in isolated form than at room temperature liquid mixture of diastereomers, consisting of four diastereomeric pairs of enantiomers, as shown in the figure below.
  • (GuaMe) 1 7-/so-propyl-1,4,8-trimethyl-dihydroazulenyl anion (Gua-8-Me) 1 (left half of the figure) or 7-/so-propyl-1, 4,6-trimethyldihydroazulenyl anion (Gua-6-Me) 1 (right half of figure).
  • the diastereomer ratio is first diastereomer (formula III.D1.1): second diastereomer (formula III.D2.1) is between 65:35 and 75:25, for example 68:32, with each diastereomer optionally being a racemate is present.
  • the platinum(IV) complex [PtMe 3 (GuaMe)j described here is present in isolated form as a mixture of diastereomers that is liquid at room temperature is particularly relevant with regard to use as a platinum precursor compound for gas-phase deposition processes, in particular low-temperature gas-phase deposition processes Advantage. It is also worth noting that the [PtMe 3 (GuaMe)j complex exhibits a relatively high thermal stability. According to thermogravimetric analysis (TGA), a 3% degradation occurs at a temperature of 180 °C.
  • TGA thermogravimetric analysis
  • this platinum(IV) compound which is liquid at room temperature, can advantageously be used as a precatalyst and/or catalyst in catalysis, e.g. B. for light-induced platinum-catalyzed flydrosilylation reactions, the hydrogenation of unsaturated compounds and polymerization reactions where activation is by ultraviolet or visible radiation.
  • catalysis e.g. B. for light-induced platinum-catalyzed flydrosilylation reactions, the hydrogenation of unsaturated compounds and polymerization reactions where activation is by ultraviolet or visible radiation.
  • the platinum(IV) compound [PtMe3(GuaMe)] also shows absorption in the Vis range. This represents a further advantage in the context of light-induced platinum-catalyzed reactions, for example hydrosilylation reactions. This is because the use of UV/Vis light is regularly provided for, which usually means that special safety measures are required to reduce the risk of skin cancer. Such security measures are not absolutely necessary when using [PtMe3(GuaMe)]. It is also advantageous that the monomeric compound [PtMe3(GuaMe)] can be stored for several months at room temperature with the exclusion of light. Meanwhile, neither decomposition reactions nor oligomerization or polymerization are observed.
  • the isolated platinum(IV) complex according to the formula III and/or the formula IV has a total content of impurities, including in particular impurities from starting materials, by-products, atmospheric oxygen, water, oxygen-containing compounds,
  • Platinum(O) optionally in the form of platinum(O) nanoparticles and/or nanoparticles containing platinum(O), and solvents of less than 1000 ppm, ideally of less than 100 ppm.
  • the platinum(IV) complexes of the formula III and/or IV and their solutions or suspensions in a solvent which is in particular miscible or identical to the solvent SP, e.g. B. SL, are - in particular by means of the method described above for the preparation of such platinum (IV) complexes, solutions and suspensions - advantageously in a simple, reproducible and comparatively inexpensive manner in high purity of 97%, advantageously more than 97%, in particular of more than 98% or 99%, and good yield of usually> 60%, advantageously> 70%, and in good space-time yield.
  • the end product can still contain residues of solvents or, for example, impurities from the starting materials. It is known to those skilled in the art that the level of impurities, e.g. B. of solvents by means gas chromatographic methods (GC), if necessary with mass spectrometry coupling (GC-MS), can be determined.
  • GC gas chromatographic methods
  • GC-MS mass spectrometry coupling
  • platinum(IV) complexes claimed here are suitable according to the general formulas III and IV and solutions or suspensions comprising at least one such platinum(IV) complex as high-quality starting materials for further reactions and/or applications, including in industrial scale.
  • a solution or a suspension comprising a platinum(IV) complex of the formula V and/or formula VI and a solvent SD which comprises or is an aprotic non-polar or an aprotic polar solvent.
  • the platinum(IV) complexes of the formula V and formula VI are each the product of a photo-induced, in particular daylight-induced, dimerization.
  • the compounds of formula V and formula VI each have two 4,8-linked organo-dihydroguaiazulenyl radical anions.
  • the radical anion involved in the linkage via its C4 atom carries one in the 8-position or in the 6-position of the guaiazulene skeleton in addition to an H atom Organyl radical R, in particular a methyl radical.
  • Formulas V and VI each also include solvent adducts.
  • the solvent SD comprises at least one solvent which is selected from the group consisting of aprotic polar solvents, aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, organosilicon compounds, and mixtures thereof.
  • the solvent SD is advantageously selected from the group consisting of aprotic-polar solvents, aliphatic hydrocarbons, in particular with 1 to 30 carbon atoms, aromatic hydrocarbons, organosilicon compounds, and mixtures thereof.
  • the aprotic-polar solvent is, for example, an ether or comprises at least one ether.
  • the ether can be selected from the group consisting of tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, diethyl ether, methyl tert-butyl ether, di-n-propyl ether, di/sopropyl ether, cyclopentyl methyl ether, and their isomers, and mixtures thereof.
  • the aliphatic hydrocarbon can also be 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 , 25, 26, 27, 28 or 29 carbon atoms.
  • the aliphatic hydrocarbon has 1 to 20 carbon atoms, more advantageously 1 to 18 carbon atoms, especially 1 to 16 carbon atoms.
  • aromatic hydrocarbons in particular, benzene and its derivatives, e.g. toluene and xylene.
  • platinum(IV) complexes or solutions or suspensions claimed here comprising at least one such platinum(IV) complex
  • organosilicon compound a silicone is the organosilicon compound a silicone.
  • silicone A definition of the term “silicone” has already been given above.
  • non-limiting examples of silicones are given there.
  • An example of an aprotic polar solvent is dimethyl sulfoxide (DMSO).
  • the solvents contained in a solvent mixture SD are miscible with one another.
  • miscible has already been defined above.
  • a further advantageous embodiment provides that the solvent SD is miscible or identical to the solvent SP defined above.
  • the dimerization reaction takes place in solution, in particular in one of the above-mentioned aprotic non-polar solvents SD or in an aprotic-polar solvent such as DMSO, as a result of light-induced methane elimination according to the following gross equation:
  • the homodimer according to formula V is starting from a solution of a mixture of diastereomers consisting of the two diastereomers PtMe 3 (Gua-8-e o-Me)] (III.D1.1) and [PtMe 3 (Gua-8-enaio-Me )] (III.D2.1 ) available.
  • the platinum(IV) complex according to formula V was identified by means of a mass spectrometric analysis.
  • the heterodimer of the formula VI is, starting from a solution of a mixture of diastereomers consisting of the four diastereomers [PtMe 3 (Gua-8-exo-Me)] (III.D1.1), [PtMe 3 (Gua-8-enoio-Me )] (III.D2.1 ), [PtMe 3 (Gua-6-endo-Me)] (IV.D3.1 ), [PtMe 3 (Gua-6-exo-Me)j (IV.D4.1 ), available.
  • the platinum(IV) complex according to formula VI was identified by means of X-ray structure analysis and mass spectrometric analysis.
  • aprotic non-polar solvents SD or an aprotic polar solvent SD can be used as the solvent, for example DMSO.
  • the reaction time is - depending on the reaction conditions, in particular the concentration of the respective Diastereomer mixture in the selected solvent and the intensity of the visible light used for irradiation, 1 hour to 72 hours.
  • (V) and/or VI and a solvent SD which comprises or is an aprotic-nonpolar or an aprotic-polar solvent, in particular miscible or identical with the solvent SP, wherein
  • Each R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl, and alkynyl radicals having from 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having from 3 to 10 carbon atoms, benzyl, mononuclear
  • aryl radicals polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals,
  • platinum (IV) complexes described above or - according to an embodiment of the solutions or suspensions described above, comprising such a platinum(IV) complex, or
  • a solvent SD which comprises or is an aprotic non-polar or an aprotic polar solvent, in particular miscible or identical with the solvent SP, wherein
  • R is each selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals,
  • the compounds of the general formulas III and IV to be used here are in particular in the form of a mixture of diastereomers.
  • the carbon atom C8 represents a stereocentre
  • the carbon atom C6 represents a stereocentre from the selected substituent R -
  • a mixture of diastereomers is present which comprises, in particular consists of, both the mixture of diastereomers of the compound of the formula III and the mixture of diastereomers of the compound of the formula IV.
  • each diastereomer exists as a mixture of enantiomers, which diastereomers may independently each exist as a racemate.
  • the platinum(IV) complexes according to the general formulas III, IV, V and VI are usually solvent-free, i. H. not as solvent adducts, obtained or are usually solvent-free.
  • solvent adducts of these metal complexes can also be obtained by means of the processes described above for preparing such platinum(IV) complexes, in particular according to formula III and formula IV.
  • the solvent is in particular identical to the solvent SP--used in the process described above--if the solvent SP is an alkoxyalkane or the solvent SP contains at least one alkoxyalkane.
  • platinum(IV) complexes of the general formula III and/or IV and/or V and/or VI are in particular alkoxyalkane-free.
  • the aforementioned use is a process for the production i. at least one layer consisting of platinum or ii. at least one layer containing platinum on at least one surface of a substrate using ⁇ at least one platinum(IV) complex according to the general formula
  • R is each selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals,
  • the platinum(IV) complexes can, according to one embodiment of the platinum(IV) -Complexes can be used as solids, liquids, solutions or suspensions.
  • the platinum(IV) complexes or solutions or suspensions comprising a platinum(IV) complex and at least one solvent which is in particular miscible or identical to the solvent SP, e.g. B.
  • platinum(IV) complexes or solutions or suspensions in each case obtained or obtainable by a process for the preparation of such platinum(IV) complexes or solutions or suspensions according to one of the embodiments described above as a solid, liquid, solution or suspension.
  • the aforementioned Pt(IV) complex compounds of the formulas III, IV, V and VI, in particular of the formulas III and IV are suitable both for use as precatalysts and/or as catalysts in a large number of Reactions catalyzed by platinum as well as platinum precursor compounds in chemical vapor deposition processes, especially low temperature chemical vapor deposition processes.
  • Some of these platinum(IV) complexes are advantageously not only in high purity but also liquid at room temperature.
  • the platinum (IV) complexes according to the general formulas III and IV each have an organo-dihydroguajazulenyl anion or R-dihydroguajazulenyl anion (GuaR) 1 , which is in the 8-position or in the 6-position of the guaiazulene skeleton in addition to a H atom carries an organyl radical R.
  • the R-dihydroguajazulenyl anion (GuaR) 1 can therefore be a 7-/so-propyl-1,4-dimethyl-8-R-dihydroazulenyl anion or 8-R-dihydroguajazulenyl anion (Gua-8 -R) 1 according to formula III or a 7-/so-propyl-1,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl anion or 6-R-dihydroguajazulenyl anion (Gua-6-R) 1 according to formula IV act.
  • the platinum(IV) complexes according to formula V and formula VI each have two 4,8-linked organo-dihydroguaiazulenyl radical anions. Included carries in each case the radical anion involved in the linkage via its C4 atom in the 8-position or in the 6-position of the guaiazulene skeleton in addition to an H atom an organyl radical R, in particular a methyl radical.
  • organyl anion (R) 1 As a result of the addition of an organyl anion (R) 1 , the aromaticity is restricted to the five-membered ring, with the blue color typical of azulene and its derivatives usually being lost.
  • the organodihydroguaiazulenyl anion (GuaR) 1 is a derivative of the cyclopentadienyl anion or a cyclopentadienyl-like monoanion.
  • the compounds of the general formulas III and IV are particularly suitable as precatalysts and/or catalysts for chemical reactions in which platinum(IV) complexes are otherwise used , which have cyclopentadienyl ligands.
  • platinum(IV) complexes of the formula V and formula VI which each have two 4,8-linked organo-dihydroguaiazulenyl radical anions.
  • the compounds used here as starting materials which comprise cyclopentadienyl-like ligands, can be prepared using inexpensive renewable raw materials.
  • guaiazulene is partially synthetically accessible, namely starting from the natural substance guajol and other azulene formers by simple dehydration and dehydration (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, Fl. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57 , 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B.
  • Guajazulene is a natural substance that is found in chamomile oil and other essential oils and is therefore beneficial in large quantities is inexpensively accessible. Synthetically, it can be made from the guajol of guaiac wood oil (guaiac resin). Guajazulene is an intensely blue substance with anti-inflammatory effects.
  • platinum(IV) complexes according to formula III and/or according to formula IV and/or according to formula V and/or according to formula VI are - in particular by means of one of the methods described above for the production of such platinum (IV) complexes, solutions and suspensions - advantageously in a simple, reproducible and comparatively inexpensive manner with a high purity of 97%, advantageously more than 97% , in particular of more than 98% or 99%, and good yield of usually> 60%, advantageously> 70%, and in good space-time yield.
  • the end product can still contain residues of solvents or, for example, impurities from the starting materials. It is known to those skilled in the art that the level of impurities, such as e.g. B. of solvents, using gas chromatographic methods (GC), if necessary with mass spectrometry coupling (GC-MS), can be determined.
  • GC gas chromatographic methods
  • GC-MS mass spectrometry coupling
  • platinum(IV) complex used in the uses claimed here or the methods claimed here for carrying out a chemical reaction or for producing at least one layer consisting of platinum or at least one layer containing platinum is the half-sandwich complex [PtMe3 (GuaMe)].
  • PtMe3 the half-sandwich complex
  • this is present in isolated form, advantageously as a mixture of diastereomers which is liquid at room temperature and consists of two or four diastereomeric pairs of enantiomers.
  • Each of the diastereomers can optionally be present as a racemate.
  • the isolated platinum(IV) complex [PtMe3(GuaMe)] is in the form of an oil, it is - compared to previously known, cyclopentadienyl anion-containing and often waxy precatalysts such as [PtMe3(MeCp)] - easier to handle.
  • a platinum(IV) compound which is liquid at room temperature [PtMe3(GuaMe)] is also particularly suitable as a platinum precursor compound for gas-phase deposition processes, in particular low-temperature gas-phase deposition processes.
  • the platinum(IV) compound [PtMe3(GuaMe)] also shows an absorption in the Vis range. This represents a further advantage in the context of light-induced platinum-catalyzed reactions, for example hydrosilylation reactions. This is because the use of UV/Vis light is regularly provided for, which usually means that special safety measures are required to reduce the risk of skin cancer. Such security measures are not absolutely necessary when using [PtMe3(GuaMe)].
  • the monomeric compound [PtMe3(GuaMe)] can be stored for several months at room temperature with the exclusion of light. Meanwhile, neither decomposition reactions nor oligomerization or polymerization are observed. It is also advantageous that the complex [PtMe3(GuaMe)] has a relatively high thermal stability, i.e. it can also be used at elevated reaction or deposition temperatures. According to thermogravimetric analysis (TGA), a 3% degradation occurs at a temperature of 180 °C.
  • TGA thermogravimetric analysis
  • step A) of the method described here for carrying out a chemical reaction or for producing at least one layer consisting of platinum or at least one layer containing platinum the provision of a platinum(IV) complex or several platinum(IV) complexes can be made available be provided.
  • at least one platinum(IV) complex is provided as a solid, as a liquid or as a solution or suspension comprising a platinum(IV) complex.
  • several platinum (IV) - complexes independently as separate solids or as Solid mixtures or as separate liquids or as liquid mixtures or as separate solutions or suspensions, each comprising a platinum(IV) complex, or as a solution or suspensions comprising several platinum(IV) complexes.
  • a platinum layer or a layer which contains platinum can contain nanoparticles of a metal Q, in particular platinum nanoparticles, or nanoparticles of different metals Q or nanoparticles which each comprise a plurality of metals Q, or consist of such nanoparticles.
  • the platinum(IV) complexes used are particularly well suited as precursor compounds for producing high-quality platinum layers or layers containing platinum on a surface of a substrate. This can be attributed in particular to their production using a method according to one of the embodiments described above, namely using alkali metal R-dihydroguaiazulenides according to formula I and/or formula II.
  • the platinum(IV) to be made available according to step A) Complexes or solutions or suspensions comprising such complexes can be produced relatively easily, reproducibly and comparatively sustainably and inexpensively using a method for producing such compounds or solutions or suspensions according to one of the embodiments described above. The latter enables their use on an industrial scale.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl - and alkynyl radicals with 1 to 10 carbon atoms, cyclic alkyl radicals with 3 to 10 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • Primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals with 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 or 9 carbon atoms can also be provided as radical R, as can cyclic alkyl radicals with 4, 5, 6, 7, 8 or 9 carbon atoms.
  • R is selected from the group consisting of primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 1 to 6 carbon atoms, cyclic alkyl radicals having 3 to 6 carbon atoms, a benzyl radical, mononuclear aryl radicals, polynuclear aryl radicals, mononuclear heteroaryl radicals and polynuclear heteroaryl radicals.
  • Primary, secondary, tertiary alkyl, alkenyl and alkynyl radicals having 2, 3, 4 or 5 carbon atoms and cyclic alkyl radicals having 4 or 5 carbon atoms can also be provided as the radical R.
  • R is selected from the group consisting of Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, f-Bu, n-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methylbutyl, 3-methylbutyl, 3-methylbut-2-yl, 2-methylbut-2-yl, 2,2-dimethylpropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, phenyl, tolyl, benzyl and cumyl, and their isomers.
  • the platinum(IV) complex is selected from the group consisting of [PtMe3 (GuaMe)], [PtMe3(GuaEt)], [PtMe3(GuanPr)], [PtMe3(Gua/Pr)], [PtMe3(GuanBu)], [PtMe3(Gua/Bu)], [PtMe3(Gua/Bu )j, [PtMe3(GuasBu)] and [PtMe3(GuaPh)].
  • the platinum(IV) complex is [PtMe3(GuaMe)].
  • the Halbsanc/w/ch complex [PtMe3(GuaMe)] is present in isolated form, advantageously as a diastereomer mixture which is liquid at room temperature and consists of two or four diastereomeric pairs of enantiomers, each of the diastereomers optionally being present as a racemate.
  • the platinum layer or the platinum-containing layer is deposited in step B) by means of a gas phase deposition method, in particular a low-temperature gas phase deposition method.
  • the platinum layer or the platinum-containing layer is advantageously deposited by means of an A/D method or a /WOCt/D method, in particular by means of a MO VPE method.
  • a sol-gel method can be used, in which case the sol can be deposited on one surface or several surfaces of the substrate, for example by means of spin or dip coating.
  • a further variant of the use described here or of the claimed method provides for a sequential deposition of a plurality of platinum layers and/or platinum-containing layers on the surface of the substrate.
  • step B) is repeated, the respective platinum-containing layers and/or platinum layers being deposited one after the other.
  • the first layer in each case is deposited directly on the surface of the substrate, while the further layers are deposited on the surface of the previously deposited layer in each case.
  • the substrate can, for example, comprise a non-metal or a number of non-noble metals or be made of a non-metal or a number of non-noble metals.
  • the substrate can comprise a non-metallic material or a plurality of non-metallic materials or consist entirely of a non-metallic material or a plurality of such materials.
  • a substrate z. B. corundum foils or thin metallic foils can be used.
  • the substrate can itself be part of a component.
  • the substrate is a wafer .
  • the wafer can be silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, indium phosphide, a glass such as e.g. B. S1O2, and / or a plastic such. B. silicone, include or consist entirely of one or more of these materials.
  • the wafer can have one wafer layer or multiple wafer layers, each with a surface. The production of a platinum layer or a layer containing platinum can be provided on the surface of one wafer layer or several wafer layers.
  • Substrates obtained or obtainable by means of the use claimed here or the method described here, comprising a platinum layer or a platinum-containing layer, optionally comprising metal nanoparticles or consisting of metal nanoparticles, are particularly good for the due to the high purity of the platinum layer or the platinum-containing layer Production of an electronic component, in particular an electronic semiconductor component, or a redox-active electrode for a fuel cell. In the latter case, the platinum layer or layer containing platinum functions as the catalytic layer.
  • a substrate which on at least one surface i. at least one layer consisting of platinum, or ii. has at least one layer containing platinum, wherein the at least one layer consisting of platinum or the at least one layer containing platinum can be produced or produced using a platinum(IV) complex according to the general formula III and/or IV or a solution or suspension comprising such a platinum(IV) complex and a solvent which, in particular, is miscible or identical to the solvent SP,
  • the substrate described here can be obtained in particular by means of the method described above for producing at least one layer consisting of platinum or at least one layer which contains platinum on at least one surface of a substrate.
  • a crosslinkable silicone composition comprising i. at least one compound selected from the group consisting of type (a) compounds, type (b) compounds and type (c) compounds, wherein
  • Compounds of type (a) are organic compounds and organosilicon compounds, each comprising at least two radicals with aliphatic carbon-carbon multiple bonds,
  • - Compounds of type (b) are organosilicon compounds each comprising at least two Si-bonded hydrogen atoms
  • - Compounds of type (c) are organosilicon compounds each comprising SiC-bonded radicals having aliphatic carbon-carbon multiple bonds and Si-bonded hydrogen atoms
  • the silicone composition comprises at least one compound having aliphatic carbon-carbon multiple bonds and at least one compound having Si- contains bonded hydrogen atoms, and ii. at least one platinum(IV) complex according to one of the formulas III, IV, V and VI according to one of the embodiments described above.
  • the crosslinkable silicone composition can be obtained simply by mixing each desired compound, and the desired compounds can be mixed together in any order.
  • Silicone elastomers can be produced by means of the crosslinkable, in particular addition-crosslinkable, silicone composition claimed here.
  • the crosslinking process generally occurs via a hydrosilylation reaction, typically using platinum or another platinum group metal as the catalyst.
  • the catalysts used are regularly activated thermally or using UV/Vis radiation.
  • the former procedure is usually relatively expensive.
  • UV/Vis radiation is cheaper, it usually requires special safety measures to reduce the risk of skin cancer.
  • Such safety measures are when using a crosslinkable, in particular addition-crosslinkable, silicone composition described here, comprising at least one platinum(IV) complex according to one of the formulas III, IV, V and VI according to one of the embodiments described above, in particular [PtMe3(GuaMe)j , not mandatory. Because the platinum(IV) complexes described above, which each have at least one organodihydroguaiazulenyl ligand (GuaR) 1 or two 4,8-linked organo dihydroguajazulenyl radical anions exhibit absorption in the Vis range and can therefore be activated by means of visible radiation.
  • a crosslinkable, in particular addition-crosslinkable, silicone composition described here comprising at least one platinum(IV) complex according to one of the formulas III, IV, V and VI according to one of the embodiments described above, in particular [PtMe3(GuaMe)j , not mandatory. Because the platinum(IV) complexes described above, which each have at least one
  • platinum(IV) complexes of the formula III and/or of the formula IV and their solutions or suspensions in a solvent which is miscible or identical in particular to the solvent SP, e.g. B. SL are - in particular by means of the method described above for the preparation of such platinum (IV) complexes, solutions and suspensions - advantageously in a simple, reproducible and comparatively inexpensive manner in high purity of 97%, advantageously more than 97%, in particular of more than 98% or 99%, and good yield of usually > 60%, advantageously > 70%, and in good space-time yield.
  • the end product can still contain residues of solvents or, for example, impurities from the starting materials. It is known to those skilled in the art that the level of impurities, such as e.g. B. of solvents, using gas chromatographic methods (GC), if necessary with mass spectrometry coupling (GC-MS), can be determined.
  • GC gas chromatographic methods
  • crosslinkable silicone compositions claimed here are advantageously obtainable in high purity in a simple, reproducible and comparatively inexpensive manner. It is also advantageous that these compositions can be used to produce silicone elastomers in a particularly simple, safe and cost-effective manner.
  • the silicone composition comprises i. at least one compound each of type (a) and type (b), or ii. at least one compound of type (c) or iii. at least one compound of type (a) and type (c) or iv. at least one compound of type (b) and type (c) or v. at least one compound of each type (a), type (b) and type (c).
  • the graphical evaluation of the results listed in Table 1 is shown in FIG.
  • the time in hours (h) is plotted on the abscissa and the conversion in percent (%) on the ordinate.
  • the triangular data points represent the calculated conversions obtained using [PtMe3(GuaMe)] as the precatalyst.
  • the square data points represent the calculated conversions obtained using [PtMe3(CpMe)] as the precatalyst.
  • the Pt(IV) compound [PtMe3(GuaMe)j is present as a liquid and shows an absorption in the Vis range.
  • the UV/Vis spectrum of [PtMe3(GuaMe)j is shown in FIG.
  • the wavelength in nm is plotted on the abscissa Ordinate the absorption in arbitrary units (au).
  • a shoulder is observed at > 340 nm. This is caused by the two olefinic double bonds of the seven-membered ring, which are in conjugation with the aromatic system of the five-membered ring.
  • a neutral guaiazulene impurity possibly formed by abstraction of an H atom in the 8-position of the dihydroguaiazulenide ligand, is not discernible in the visible region (blue-green) of the spectrum shown in FIG.
  • a further advantage of the compound [PtMe3(GuaMe)j used here as a precatalyst over Pt(IV) compounds containing cyclopentadienyl anions is that the guaiazulene required for its production can be produced using renewable raw materials instead of petroleum is synthesized. As a result, the preparation of the Pt(IV) complex [PtMe3(GuaMe)] is comparatively sustainable, simple, and inexpensive to implement.
  • the Halbsanc/w/ch complex [PtMe3(GuaMe)] used in the context of the present invention as a precatalyst for the hydrosilylation reaction of 1-octene with pentamethyldisiloxane represents a relatively sustainable and inexpensive alternative to previously known hydrosilylation precatalysts such as [PtMe3(Cp) ] and [PtMe3(CpMe)].
  • UV/Vis spectra were recorded with an Avantes AvaSpec 2048 spectrophotometer in 10 mm cuvettes in cyclohexane at concentrations of 10 mM at a scan rate of 600 nm/min at room temperature.
  • thermogravimetric investigations were carried out with a DSC-TGA 3 (from Mettler Toledo) in a glove box.
  • the samples were heated in aluminum crucibles at a heating rate of 10 K/min up to the final temperature.
  • Decomposition temperatures were determined using DSC-TGA data.
  • the spectra obtained were evaluated using STARe software from Mettler Toledo.
  • the starting material Li(GuaMe) was prepared based on the synthesis described by Edelmann and coworkers for lithium 7-/so-propyl-1,4,8-trimethyl-dihydroazulenide (J. Richter, P. Liebing, FT Edelmann, Inorg . Chim. Acta 2018, 475, 18 - 27):
  • the compound Li(GuaMe) was obtained as a mixture of the two regioisomers lithium 7-/so-propyl-1,4,8-trimethyl-dihydroazulenide (Li(Gua-8-Me)) and lithium-7-/so-propyl- 1,4,6-trimethyl-dihydroazulenide (Li(Gua-6-Me)) obtained.
  • the isolated isomer mixture consisted of 12 mol% - 15 mol% Li(Gua-6-Me) and 85 mol% - 88 mol% Li(Gua-8-Me).
  • the 1 H-NMR spectrum shows a dr of 68% (major diastereomer, fraction 2): 32% (minor diastereomer, fraction 1).
  • the compound can be condensed onto a sublimation finger (acetone/dry ice, -78 °C).
  • the product can be further purified by column chromatography (silica or Al2O3 (neutral), hexane).
  • the diastereomers which can be prepared starting from lithium 7-/so-propyl-1,4,6-trimethyldihydroazulenide Li(Gua-6-Me) can neither be detected nor isolated by means of 1 H-NMR spectroscopy. Only thin-layer chromatography provides Evidence for the four possible diastereomers [PtMe 3 (Gua-6-enc/o-Me)], [PtMe 3 (Gua-6-e o-Me)], [PtMe 3 (Gua-8-enc/o-Me )] and [PtMe 3 (Gua-8-e o-Me)].
  • Example 3 Preparation of a) [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-6-Me)PtMe3] and b) [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-8-Me) PtMe 3 ]
  • the sample examined by means of 1 H-NMR spectroscopy was stored at room temperature under daylight for three days.
  • the invention relates to a process for the preparation of complexes of noble metals, in particular platinum, which has at least one organo- have dihydroazulenyl ligands.
  • the invention also relates to complexes of noble metals, in particular of platinum, which have at least one organo-dihydroazulenyl ligand.
  • the invention also relates to the use of the aforementioned metal complexes as precatalysts and/or catalysts in a chemical reaction or as precursor compounds for the production of a layer containing a noble metal, in particular platinum, or a metal layer consisting of a noble metal, in particular platinum, in particular on at least a surface of a substrate.
  • the subject of the invention is a substrate, in particular obtainable by such a method.
  • the invention also relates to a crosslinkable silicone composition comprising at least one compound having aliphatic carbon-carbon multiple bonds, at least one compound having Si-bonded hydrogen atoms and at least one platinum(IV) complex of the aforementioned type.
  • the invention relates to new alkali metal organodihydroazulenides which can be used for the preparation of metal complexes of the aforementioned type.
  • complexes of noble metals in particular of platinum
  • the process can also be carried out on an industrial scale with a comparable yield and purity of the target compounds.
  • the metal complexes obtainable by means of the method described above represent a relatively inexpensive and, in particular, sustainable alternative to metal complexes containing cyclopentadienyl ligands.
  • crosslinkable silicone compositions by means of which the production of silicone elastomers can be realized particularly simply, safely and inexpensively , as precatalysts and/or catalysts in chemical reactions.
  • the platinum(IV) complexes are advantageous, for example, as precatalysts and/or catalysts in light-induced platinum-catalyzed hydrosilylation reactions, the hydrogenation of unsaturated compounds and polymerization reactions in which activation is by ultraviolet or visible radiation. usable.
  • the platinum(IV) complexes in particular [PtMe3(GuaMe)] are particularly suitable as precursor compounds for Production of high-quality substrates which have at least one layer containing platinum or at least one layer of platinum on at least one surface.
  • the spectrum of alkali metal organo-dihydroazulenides which can be used for the preparation of metal complexes, in particular of the aforementioned type, is expanded by the present invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Komplexen der Edelmetalle, insbesondere von Platin, welche wenigstens einen Organo-dihydroazulenyl-Liganden aufweisen. Gegenstand der Erfindung sind außerdem Komplexe der Edelmetalle, insbesondere von Platin, welche wenigstens einen Organo-dihydroazulenyl-Liganden aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung der vorgenannten Metallkomplexe als Präkatalysatoren oder Katalysatoren in einer chemischen Reaktion oder als Präkursorverbindungen zur Herstellung einer Schicht, welche ein Edelmetall, insbesondere Platin enthält, oder einer Metallschicht bestehend aus einem Edelmetall, insbesondere Platin, insbesondere auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Substrat, insbesondere erhältlich nach einem solchen Verfahren. Zudem ist Gegenstand der Erfindung eine vernetzbare Silikonzusammensetzung, umfassend wenigstens eine Verbindung mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen, wenigstens eine Verbindung mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen und wenigstens einen Platin(IV)-Komplex des vorgenannten Typs. Weiterhin betrifft die Erfindung neue Alkalimetall-organo-dihydroazulenide, welche zur Herstellung von Metallkomplexen, insbesondere des vorgenannten Typs, verwendbar sind.

Description

Edelmetallkomplexe mit Dihydroguajazulenyl-Liganden und deren Verwendung
Homoleptische und heteroleptische Metallkomplexe mit anionischen Liganden, welche von Bicyclo[5.3.0]decapentaen (Azulen) oder einfach oder mehrfach substituiertem Azulen, d. h. Azulenderivaten, abgeleitet sind, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung sind bekannt.
Azulen und Azulenderivate, welche z. B. in 4-Position anstelle eines H-Atoms einen Alkyl- oder Arylsubstituenten aufweisen, gehören zu den orfho-anellierten aromatischen Ringsystemen. Sie liegen als neutrale Zwitterionen vor.
Anionische Liganden, die von erdölbasiertem Azulen oder von üblicherweise erdölbasierten Azulenderivaten abgeleitet sind, können beispielsweise durch Addition eines Alkalimetallorganyls, z. B. Methyllithium oder Phenyllithium, in 4-Position, in 6- Position oder in 8-Position eines Azulenmoleküls oder eines Azulenderivats hergestellt werden. Das jeweilige Produkt ist ein Alkalimetall-dihydroazulenid, welches in 4-Position, 6-Position oder 8-Position zusätzlich zu einem H-Atom eine Organylgruppe trägt, z. B. eine Methylgruppe oder eine Phenylgruppe. Mithin liegt in C4-Position oder in C6-Position oder in C8-Position des Azulengerüsts eine RCH- Gruppe vor, wobei R eine Organylgruppe ist.
Es sei angemerkt, dass Azulen in 4-Position, 6-Position und 8-Position eine vergleichbare Elektrophilie aufweist. Daher kann es zur Bildung von Regioisomeren kommen. Weil Azulen zudem eine C2v-Symmetrie aufweist, handelt es sich bei den Produkten der Additionsreaktion um ein Alkalimetall-4-organo-dihydroazulenid und/oder ein Alkalimetall-6-organo-dihydroazulenid. Das jeweilige Anion kann als 4- Organo-dihydroazulenyl-Anion oder als 6-Organo-dihydroazulenyl-Anion bezeichnet werden. Genauer gesagt handelt es sich um ein 4-Organo-3a,4-dihydroazulenyl- Anion oder ein 6-Organo-3a,6-dihydroazulenyl-Anion.
Unabhängig vom Substitutionsmuster wird die Aromatizität durch die Alkyl- oder Aryl- Addition auf den Fünfring beschränkt. Dabei geht in der Regel die für Azulen typische blaue Farbe verloren.
Bei den vorgenannten Organo-dihydroazulenyl-Anionen, beispielsweise einem vom Naturstoff 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethylazulen (= Guajazulen) abgeleiteten Organo- dihydroguajazulenyl-Anion, handelt es sich um Cyclopentadienyl-artige Monoanionen bzw. Derivate des Cyclopentadienyl-Anions (Cp-). Daher eignen sie sich ebenso wie das Cyclopentadienyl-Anion unter anderem als Liganden für die Darstellung von Sandwich- Komplexen vom Metallocen-Typ. Lithium-Dihydroazulenide besitzen - insbesondere hinsichtlich Fierstellung und Lagerung - gegenüber Lithium- Cyclopentadienid (LiCp) einige Vorteile.
Nachteilig an der Chemie des Cyclopentadienyl-Liganden, eines der wichtigsten Liganden der Metallorganik, ist zum einen, dass sie erdölbasiert ist. Die Bereitstellung von LiCp umfasst zunächst das thermische Cracken von Dicyclopentadien in sein Monomer Cyclopentadien in Gegenwart eines Katalysators, z. B. Eisenpulver. Nach diesem ersten Schritt muss Cyclopentadien zügig verbraucht oder im Gefrierschrank gelagert werden. Ansonsten dimerisiert es rasch wieder zu Dicyclopentadien. In einem zweiten Schritt erfolgt die Umsetzung von Cyclopentadien mit einer starken Base, z. B. einem Lithiumalkyl, üblicherweise dem relativ kostenintensiven n-Butyllithium.
Beispiele für Übergangsmetallkomplexe, welche Dihydroazulenyl-Anionen, d. h. Cyclopentadienyl-artige Monoanionen bzw. Cyclopentadienyl-Derivate als Liganden aufweisen, sind unter anderem in einem Überblicksartikel von M. R. Churchill beschrieben. ( Prog . Inorg. Chem. 1970, 54 - 98, Kapitel IV., Abschnitt C.) Hafner und Weldes ( Liebigs Änn. Chem. 1957, 606, 90 - 99) untersuchten das Verhalten von Azulen gegenüber metallorganischen Verbindungen. Ausgehend von Methyllithium und Azulen (äquimolar) erhielten sie das Dietherat von Lithium-4- methyl-dihydro-azulen. Die Reaktion verlief exotherm. Zudem wurden Butyllithium, Phenyllithium sowie natrium- und kaliumorganische Verbindungen mit Azulen umgesetzt und die entsprechenden in 4-Stellung substituierten Azulene erhalten.
Erst kürzlich publizierte die Gruppe um Edelmann (J. Richter, P. Liebing, F. T. Edelmann, Inorg. Chim. Acta 2018, 475,18 - 27) ihre Ergebnisse betreffend die Synthese von Metallocen-Komplexen der frühen Übergangsmetalle Titan und Zirkonium und des Lanthanoids Neodym, welche Dihydroazulenyl-Liganden aufweisen. Die im Rahmen der Metallkomplex-Synthesen eingesetzten Lithium- Dihydroazulenide, nämlich Lithium-4-methyl-dihydroazulenid, Lithium-7-/so-propyl- 1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenid und Lithium-7-/so-propyl-1 ,4-dimethyl-8-phenyl- dihydroazulenid, wurden analog zu der Methode von Hafner und Weldes ( Liebigs Ann. Chem. 1957, 606, 90 - 99) dargestellt, d. h. ausgehend von Azulen oder Guajazulen und Methyl- oder Phenyllithium. Um solvensfreie Produkte zu erhalten, wurden die isolierten Lithium-Dihydroazulenide jedoch mit n-Pentan anstelle von Diethylether gewaschen.
Die Autoren stellen zusammenfassend fest, dass ihnen Dihydroazulenyl-Anionen und ähnliche von Azulen abgeleitete Anionen als Liganden für die Darstellung von Metallocenen früher Übergangsmetalle und der Lanthanoide zunächst vielversprechend erschienen. Allerdings seien gemäß den von ihnen beschriebenen Syntheseprotokollen die Metallocen-Komplexe in den meisten Fällen nur als Isomerengemische erhältlich. Mithin sei der synthetische Wert von Dihydroazulenyl- Liganden für die metallorganische Chemie bzw. davon abgeleiteter Mono- und Bis- dihydroazulenyl-Komplexe deutlich gemindert.
An den von der Gruppe um Edelmann dargestellten Komplexverbindungen ist zum einen nachteilig, dass es sich in vielen Fällen um gemischte Zirkonocene handelt, nämlich um Zirkonocen-Dichloride. Aufgrund des Vorhandenseins von Chlorid- Liganden können die Möglichkeiten der weiteren Verwendung dieser Metallkomplexe eingeschränkt sein. Zum anderen werden die von Edelmann und Mitarbeitern beschriebenen Komplexe nur in geringen Ausbeuten von 19 % bis 48 % erhalten. Weiterhin unvorteilhaft ist, dass die Mehrzahl der Metallkomplexe - insbesondere die unter Verwendung von Guajazulen hergestellten - relativ hohe Schmelzpunkte aufweist, nämlich oberhalb von 150 °C, zum Teil sogar oberhalb von 200 °C. Dies ist mit Blick auf eine mögliche Verwendung der auf Guajazulen basierenden Komplexe, z. B. als Präkursoren in einem Gasphasenabscheidungsprozess, insbesondere einem Niedrigtemperatur-Gasphasenabscheidungsverfahren, von Nachteil.
Insgesamt sind die literaturbekannten Synthesewege für die Herstellung von Metallkomplexen mit Organo-dihydroazulenyl-Liganden unter technologischen, ökologischen und (atom-)ökonomischen Gesichtspunkten als unbefriedigend einzustufen. Dies gilt konsequenterweise auch für die mittels der vorbekannten Verfahren herstellbaren Komplexverbindungen. Zudem wurden bisher keine Metallkomplexe der für eine Vielzahl von Anwendungen relevanten Edelmetalle, beispielsweise von Platin, zur Verfügung gestellt, welche wenigstens einen Organo- dihydroazulenyl-Liganden aufweisen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zur Herstellung von Komplexen der Edelmetalle, insbesondere von Platin, zur Verfügung zu stellen, welche wenigstens einen Organo-dihydroazulenyl-Liganden aufweisen. Mittels dieses Verfahrens sollen Metallkomplexe des vorgenannten Typs einfach, reproduzierbar und vergleichsweise kostengünstig in hoher Reinheit und guter Ausbeute herstellbar sein. Das Verfahren soll sich zudem dadurch auszeichnen, dass es - mit vergleichbarer Ausbeute und Reinheit der Zielverbindungen - auch im industriellen Maßstab durchgeführt werden kann. Außerdem sollen Komplexe der Edelmetalle, insbesondere von Platin, welche wenigstens einen Organo- dihydroazulenyl-Liganden aufweisen, zur Verfügung gestellt werden. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner die Verwendung solcher Komplexe. Weiterhin sollen neue Alkalimetall-organo-dihydroazulenide bereitgestellt werden, welche zur Herstellung von Metallkomplexen, insbesondere des vorgenannten Typs, verwendbar sind. Die Hauptmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen. Gelöst wird die Aufgabe durch eine Verbindung gemäß der allgemeinen Formel wobei
- M+ ein Alkalimetallkation ist,
- R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten,
- Y ein Neutralligand ist, welcher über wenigstens ein Donoratom an M+ gebunden oder koordiniert ist, wobei H2O ausgenommen ist, und
- n = 0, 1 , 2, 3 oder 4 ist, wobei die Verbindungen Lithium-7-/so-propyl-1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenid und
Lithium-7-/so-propyl-1 ,4-dimethyl-8-phenyl-dihydroazulenid und deren THF-
Addukte und DME-Addukte ausgenommen sind.
Bei 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethylazulen (= Guajazulen, im Folgenden auch abgekürzt mit Gua) handelt es sich um einen Naturstoff, der in Kamillenöl und anderen ätherischen Ölen enthalten und daher in großen Mengen kostengünstig zugänglich ist. Synthetisch kann es aus dem Guajol des Guajakholzöls (Guajakharz) hergestellt werden. Guajazulen ist eine intensiv blaue Substanz mit entzündungshemmender Wirkung.
Mit THF ist Tetrahydrofuran gemeint, DME ist die Abkürzung für 1 ,2-Dimethoxyethan.
Im Falle der Verbindung gemäß Formel I stellt das Kohlenstoffatom C8 ein Stereozentrum dar, im Falle der Verbindung gemäß Formel II stellt das Kohlenstoffatom C6 ein Stereozentrum dar. Die Stereozentren sind in den beiden oben gezeigten Strukturformeln sowie in einigen ausgewählten nachfolgend dargestellten Strukturformeln mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet.
Die hier beanspruchten Verbindungen werden vorliegend als Alkalimetall- dihydroguajazulenide, Alkalimetall-R-dihydroguajazulenide oder Alkalimetall-organo- dihydroguajazulenide bezeichnet, es sei denn, dass ein bestimmtes Regioisomer gemeint ist, also ein Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid (Formel I) oder ein Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid (Formel II). Die beanspruchten Alkalimetall- dihydroguajazulenide können isomerenrein oder als Mischung der beiden Regioisomere gemäß Formel I und II vorliegen.
Die Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln I und II weisen jeweils ein Organo-dihydroguajazulenyl-Anion bzw. R-Dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 auf, welches in 8-Position oder in 6-Position des Guajazulengerüsts zusätzlich zu einem Fl-Atom einen Organylrest R trägt. Bei dem R-Dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 kann es sich also um ein 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethyl-8-R-dihydroazulenyl-Anion bzw. 8-R-Dihydroguajazulenyl-Anion (Gua-8-R)1 gemäß Formel I oder um ein 7 -iso- Propyl-1 ,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl-Anion bzw. 6-R-Dihydroguajazulenyl-Anion (Gua-6-R)1 gemäß Formel II handeln. Anders ausgedrückt: In C8-Position oder in C6-Position des Guajazulengerüsts liegt eine RCFI-Gruppe vor. Infolge der Addition eines Organyl-Anions (R)1 wird die Aromatizität auf den Fünfring beschränkt, wobei in der Regel die für Azulen und dessen Derivate typische blaue Farbe verloren geht. Das Organo-dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 stellt ein Derivat des Cyclopentadienyl-Anions bzw. ein Cyclopentadienyl-artiges Monoanion dar. Bei den beiden ausgenommenen Verbindungen handelt es sich jeweils um ein Alkalimetall-dihydroguajazulenid gemäß Formel I, wobei M+ jeweils Li+ ist und R = Methyl oder Phenyl. Diese Verbindungen, deren THF-Solvate und das DME-Addukt von Lithium-7-/so-propyl-1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenid wurden von Edelmann und Mitarbeitern beschrieben (vgl. J. Richter, P. Liebing, F. T. Edelmann Inorg. Chim. Acta 2018, 475, 18 - 27) und sind - genau wie die DME-Solvate der beiden ausgenommenen Verbindungen - nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Mischungen der beiden vorgenannten Verbindungen oder der TFIF-Solvate dieser Verbindungen oder des DME-Addukts von Lithium-7-/so-propyl-1 ,4,8-trimethyl- dihydroazulenid mit dem jeweiligen Regioisomer gemäß Formel II wurden von den Autoren nicht beschrieben.
Die beanspruchten Verbindungen können adduktfrei bzw. solvensfrei vorliegen, nämlich wenn n = 0 ist, oder als Solvens-Addukte bzw. Solvate mit einem (n = 1 ), zwei (n = 2), drei (n = 3) oder vier (n = 4) Neutralliganden Y. In Lösung erfolgt regelmäßig eine Solvatation der Alkalimetallionen M+, insbesondere wenn das verwendete Lösungsmittel ein Alkoxyalkan ist oder wenigstens ein Alkoxyalkan umfasst. Dann liegen in Lösung insbesondere solvatisierte Lithium-Ionen vor, wobei Y = ein Alkoxyalkan und n = 4 ist, z. B. Li(OC2H5)4 oder Li(thf)4. Zudem können isolierte Verbindungen gemäß den Formeln I und II als Solvens-Addukte vorliegen, wobei das jeweilige Alkalimetallkation M+ komplexiert ist, z. B. durch einen Kronenether.
Mit dem Begriff „Alkoxyalkan“ ist gemäß der vorliegenden Erfindung jeder Sauerstoff enthaltende Ether gemeint, beispielsweise auch Glycol-dialkylether und Kronenether. Als Glycol-dialkylether werden auch terminal dialkylierte Mono-, Di- oder Trialkylenglycoldialkylether verstanden. Kronenether sind makrocyclische Polyether, deren Ring aus mehreren Ethyloxy-Einheiten (-CH2-CH2-O-) besteht. Sie besitzen die Fähigkeit zur Komplexierung von Kationen unter Bildung von Coronaten. Bei Übereinstimmung von Innendurchmesser eines Kronenethers und lonenradius eines Metallkations werden äußerst stabile Komplexe gebildet. Beispielsweise ist der Kronenether [18]-Krone-6 ein sehr guter Ligand für ein Kalium-Ion, während sich z.
B. der Kronenether [15]-Krone-5 besonders gut für die Komplexierung eines Natrium- Ions eignet. Ein Lithium-Ion kann z. B. sehr gut von dem Kronenether [12]-Krone-4 komplexiert werden. Über den Austausch der Sauerstoff-Atome gegen andere Heteroatome, z. B. Stickstoff, Phosphor oder Schwefel, sind Aza-, Phospha- oder Thia-Derivate der Kronenether zugänglich.
Ob die hier beanspruchten Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I oder II als Solvens-Addukte, insbesondere Alkoxyalkan-Addukte, vorliegen, hängt von verschiedenen Faktoren ab, z. B. von dem für die Darstellung von Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I oder II verwendeten Lösungsmittel sowie der Art des Alkalimetallkations M+. Wurde beispielsweise im Rahmen der Synthese, einschließlich der Aufreinigung, ein Solvens verwendet, welches ein oder mehrere Alkoxyalkane umfasste oder daraus bestand, oder zum Kristallisieren ein Alkoxyalkan verwendet, beispielsweise ein Kronenether, und wenigstens ein Lithium- Kationen aufweisendes Alkylierungs- oder Arylierungsreagenz eingesetzt, so wird aller Wahrscheinlichkeit nach ein Solvens-Addukt Li(alkoxyalkan)n(GuaR) vorliegen, wobei n= 1 oder 2 ist. Sofern ein solches Solvens-Addukt abschließend mit einem nicht-etherischen Lösungsmittel, wie z. B. Pentan oder Hexan, gewaschen wurde, liegt üblicherweise eine solvensfreie Verbindung gemäß der allgemeinen Formel Li(GuaR) vor.
Als Rest R können auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen.
Besonders vorteilhaft ist, dass die hier beanspruchten Verbindungen umfassend Cyclopentadienyl-artige Monoanionen (GuaR)1 bei Raumtemperatur eine gute bis sehr gute Langzeitstabilität aufweisen. Während einer Lagerung für mehrere Monate bei Raumtemperatur werden weder Zersetzungsreaktionen noch eine Oligomerisierung oder Polymerisierung beobachtet. Dies ist besonders mit Blick auf die weitere Verwendung der Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln I und II, insbesondere als Liganden-Präkursoren zur Herstellung von Sandwich- und Halbsanc/w/ch-Komplexen, vorteilhaft. Weiterhin ist die Herstellung von Alkalimetall- dihydroguajazuleniden gemäß den allgemeinen Formeln I und II, umfassend Cyclopentadienyl-artige Monoanionen (GuaR)1 , im Vergleich zur Bereitstellung von LiCp weniger arbeits- und zeitaufwändig. Insbesondere können die hier beanspruchten Verbindungen, welche Cyclopentadienyl-artige Liganden umfassen, unter Verwendung von kostengünstigen nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Guajazulen ist partialsynthetisch zugänglich, nämlich ausgehend von dem Naturstoff Guajol und anderen Azulenbildnern durch einfache Dehydratisierung und Dehydrierung (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, H. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B. Joos) 29.01.1953).
Die hier beschriebenen Verbindungen gemäß den Formeln I und II, umfassend Cyclopentadienyl-artige Monoanionen (GuaR)1 , sind einfach und reproduzierbar und -je nach Wahl der Edukte - nachhaltig und vergleichsweise kostengünstig erhältlich. Zudem sind eine hohe Reinheit von 97 %, vorteilhaft von mehr als 97 %, insbesondere von mehr als 98 % oder 99 %, und gute Ausbeuten von üblicherweise > 60% sowie gute Raum-Zeit-Ausbeuten realisierbar. Mithin eignen sie sich als Liganden-Präkursoren zur Herstellung von Sandwich- und Halb sandwich- Komplexen, auch im industriellen Maßstab. Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder beispielsweise Verunreinigungen aus den Edukten enthalten. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Verunreinigungen, z. B. von Lösungsmitteln, mittels gaschromatographischer Verfahren (GC), ggf. mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), bestimmt werden kann.
Mit Reinheit ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Abwesenheit unerwünschter Verunreinigungen, insbesondere durch Edukte, Nebenprodukte, Luftsauerstoff, Wasser, sauerstoffhaltige Verbindungen, Halbmetalle, Metalle und Lösungsmittel, gemeint. Die Reinheit kann mit Blick auf die spätere Verwendung der Verbindungen gemäß Formel I und Formel II, insbesondere als Liganden-Präkursoren zur Herstellung von Sandwich- und Halbsanc/w/ch-Komplexen, von Bedeutung sein.
Unter „Raum-Zeit-Ausbeute“ wird hier eine innerhalb eines Reaktionsbehältnisses bzw. Reaktionsgefäßes pro Raum und Zeit gebildete Produktmenge verstanden, also eine pro Volumen und Zeit erhaltene Masse eines Produktes. Als Einheit wird beispielsweise kg/L*h gewählt. Die Begriffe Reaktionsbehältnis und Reaktionsgefäß werden im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung synonym verwendet und sind nicht auf ein Volumen, eine Materialbeschaffenheit, eine Ausstattung oder eine Form beschränkt. Geeignete Reaktionsgefäße sind z. B. Glaskolben, emaillierte Reaktoren, Rührkesselreaktoren, Druckbehälter, Röhrenreaktoren, Mikroreaktoren und Durchflussreaktoren.
Eine Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen sieht vor, dass R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus
- primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen,
- cyclischen Alkylresten mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen,
- einem Benzylrest,
- einkernigen Arylresten und mehrkernigen Arylresten und
- einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten.
Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4 oder 5 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen.
In einer anderen Ausführungsvariante der Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I oder II ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n- Bu, /- Bu, s-Bu, /-Bu, n- Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 3- Methylbut-2-yl, 2-Methylbut-2-yl, 2,2-Dimethylpropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl,
Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren. Gemäß einer noch anderen vorteilhaften Ausführungsform ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, /-Bu, Cyclohexyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren. Besonders vorteilhaft ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, -Bu, insbesondere ist R = Me.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen liegt i. eine isomerenreine Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I oder der allgemeinen Formel II vor oder ii. ein Isomerengemisch vor, welches ein erstes Regioisomer gemäß Formel I und ein zweites Regioisomer gemäß Formel II enthält, und insbesondere aus dem ersten Regioisomer gemäß Formel I und dem zweiten Regioisomer gemäß Formel II besteht.
Während die Kohlenstoffatome C4, C6 und C8 von Bicyclo[5.3.0]decapentaen (= Azulen) bekanntermaßen eine vergleichbare Nucleophilie aufweisen, besitzen die Kohlenstoffatome C6 und C8 von Guajazulen eine unterschiedliche Nucleophilie, nämlich aufgrund der asymmetrischen Substitution in C1-, C4- und C7-Position. Daher können die hier beanspruchten Verbindungen gemäß Formel I und II - in Abhängigkeit vom jeweils nucleophil angreifenden Organyl-Anion (R)1 - nicht nur als Isomerengemische vorliegen, welche die beiden Regioisomere gemäß Formel I und II enthalten oder daraus bestehen, sondern auch als isomerenreine Verbindungen gemäß einer der Formeln I oder II.
„Isomerenrein“ bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass das gewünschte Produkt isomerenrein anfällt bzw. angefallen ist oder das gewünschte Isomer nach Aufreinigung mit einem Anteil von > 90 %, bevorzugt von > 95 %, besonders bevorzugt von > 99 % vorliegt. Dabei ist die Isomerenreinheit beispielsweise mittels Kernresonanzspektroskopie bestimmt, insbesondere mittels 1 FI-NMR-Spektroskopie.
Im Falle einer isomerenreinen Verbindung liegt entweder ein Alkalimetall-8-R- dihydroguajazulenid (Formel I) oder ein Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid (Formel II) vor. Mit anderen Worten: Es liegt nur ein Regioisomer vor, welches entweder in C8-Position (Formel I) oder in C6-Position (Formel II) des Guajazulengerüsts eine RCFI-Gruppe und somit ein Chiralitätszentrum aufweist.
Liegt ein Isomerengemisch vor, welches das erste Regioisomer gemäß Formel I und das zweite Regioisomer gemäß Formel II enthält, und insbesondere aus dem ersten Regioisomer gemäß Formel I und dem zweiten Regioisomer gemäß Formel II besteht, so liegt ein Gemisch enthaltend ein Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid (Formel I) und ein Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid (Formel II) vor, insbesondere bestehend aus einem Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid (Formel I) und einem Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid (Formel II). Dabei ist R in Formel I identisch mit R in Formel II. Mit anderen Worten: Das erste Regioisomer weist eine RCFI-Gruppe in C8-Position (Formel I) des Guajazulengerüsts auf, und das zweite Regioisomer weist eine RCFI-Gruppe in C6-Position (Formel II) des Guajazulengerüsts auf.
Eine noch andere Variante der hier beanspruchten Verbindungen sieht vor, dass ein Isomerenverhältnis erstes Regioisomer : zweites Regioisomer > 80 : 20 und < 90 : 10 beträgt, vorteilhaft zwischen 81 : 19 und 89 : 11 , insbesondere zwischen 82 : 18 und 88 : 12, beispielsweise 83 : 17 oder 84 : 16 oder 85 : 15 oder 86 : 14 oder 87 : 13. Dabei ist das Isomerenverhältnis beispielsweise mittels Kernresonanzspektroskopie bestimmt, insbesondere mittels 1FI-NMR-Spektroskopie.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen gemäß Formel I und II ist das Alkalimetallkation M+ ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Li+, Na+ und K+.
Nach einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante liegt ein Isomerengemisch bestehend aus einem ersten Regioisomer gemäß Formel 1.1 und einem zweiten Regioisomer gemäß Formel 11.1
(1.1 ) und (11.1 ) vor, wobei M+ = Li+ ist. R ist insbesondere eine Methylgruppe (Me). In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform beträgt das Isomerenverhältnis erstes Regioisomer : zweites Regioisomer > 80 : 20 und < 90 : 10, vorteilhaft zwischen 81 : 19 und 89 : 11 , insbesondere zwischen 82 : 18 und 88 : 12, beispielsweise 83 : 17 oder 84 : 16 oder 85 : 15 oder 86 : 14 oder 87 : 13. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist eine Anzahl ndes Neutralliganden Y über wenigstens ein Donoratom an M+ gebunden oder koordiniert, wobei H2O ausgenommen ist und n = 1 , 2, 3 oder 4 ist. Dabei kann Y beispielsweise ein Alkoxyalkan und n = 4 sein und das Alkalimetallkation, insbesondere das Lithium- Kation, als Solvat, z. B. Li(OC2H5)4 oder Li(thf)4, oder Solvens-Addukt, z. B. in Li(OC2H5)2(GuaR), vorliegen.
Eine weitere Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen gemäß Formel I und Formel II sieht vor, dass der Neutralligand Y ein aprotisch-polares Lösungsmittel ist. Vorteilhaft ist das aprotisch-polare Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkoxyalkanen, Thioethern und tertiären Aminen, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Alkoxyalkanen und Thioethern. Dann kann die jeweilige Verbindung gemäß Formel I oder Formel II in Abhängigkeit von der Wahl des Neutralliganden Y, z. B. im Falle von Diethylether, TFIF, Thiophen oder Triethylamin, kristallin vorliegen.
Der Begriff „Alkoxyalkan“ ist bereits weiter oben definiert. Der Begriff „Thioether“ umfasst sowohl nicht-cyclische als auch cyclische Thioether.
In einer anderen Variante der hier beanspruchten Verbindungen ist der Neutralligand Y ein Kronenether, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus makrocyclischen Polyethern und deren Aza-, Phospha- und Thia-Derivaten, wobei ein Innendurchmesser des Kronenethers und ein lonenradius des jeweiligen Alkalimetallkations M+ miteinander korrespondieren. Dann kann die jeweilige Verbindung gemäß Formel I oder Formel II kristallin vorliegen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen ist als Neutralligand Y ein Glycol-dialkylether vorgesehen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Monoethylenglycoldialkylether, einem Diethylenglycoldialkylether, einem Triethylengylcoldialkylether, einem Monopropylenglycoldialkylether, einem Dipropylenglycoldialkylether, einem Tripropylenglycoldialkylether, einem Monooxomethylendialkylether, einem Dioxomethylendialkylether und einem Trioxomethylendialkylether, deren Isomerenmischungen, und Mischungen davon. In einer weiteren Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen ist der als Neutralligand Y vorgesehene Glycol-dialkylether ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglycoldimethylether CH3-O-CH2CH2-O-CH3, Ethylenglycoldiethylether CH3CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH3, Ethylenglycoldi-n- propylether CH3CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH3, Ethylenglycoldi-/so-propylether (CH3)2CH-0-CH2CH2-0-CH(CH3)2, Ethylenglycoldi-n-butylether CH3CH2CH2CH2- O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3, Ethylenglycoldi-n-pentylether CH3CH2CH2CH2CH2- O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3, Ethylenglycoldi-n-hexylether CH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3,
Ethylenglycoldiphenylether C6H5-O-CH2CH2-O-C6H5, Ethylenglycoldibenzylether C6H5CH2-O-CH2CH2-O-CH2C6H5, Diethylenglycoldimethylether CH3-O-CH2CH2- O-CH2CH2-O-CH3, Diethylenglycoldiethylether CH3CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O- CH2CH3, Diethylenglycoldi-n-propylether CH3CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O- CH2CH2CH3, Diethylenglycoldi-/so-propylether (CHs^CH-O-ChteChte-O-ChteChte-O- CH(CH3) , Diethylenglycoldi-n-butylether CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2- O-CH2CH2CH2CH3, Diethylenglycoldi-n-pentylether CH3CH2CH2CH2CH2-O- CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3, Diethylenglycoldi-n-hexylether CH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3, Diethylenglycoldiphenylether C6H5-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-C6H5,
Diethylenglycoldibenzylether C6H5CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2C6H5, Propylenglycoldimethylether CH3-O-CH2CH2CH2-O-CH3, Propylenglycoldiethylether CH3CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH3, Propylenglycoldi-n-propylether CH3CH2CH2-O- CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH3, Propylenglycoldi-n-butylether CH3CH2CH2CH2-O- CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3, Propylenglycoldi-n-pentylether
CH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH3, Propylenglycoldi-n- hexylether CH3CH2CH2CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH2CH2CH3, Propylenglycoldiphenylether C6H5-O-CH2CH2CH2-O-C6H5, Propylenglycoldibenzylether C6H5CH2-O-CH2CH2CH2-O-CH2C6H5, /so-Propylenglycoldimethylether CH3-0-CH2-CH(CH3)-0-CH3,
/so-Propylenglycoldiethylether CH3CH2-0-CH2-CH(CH3)-0-CH2CH3, /so-Propylenglycoldi-n-propylether CH3CH2CH2-0-CH2-CH(CH3)-0-CH2CH2CH3, /so-Propylenglycoldi-/so-propylether (CH3)2CH-0-CH2-CH(CH3)-0-CH(CH3)2, /so-Propylenglycoldi-n-butylether CH3CH2CH2CH2-0-CH2-CH(CH3)-0- CH2CH2CH2CH3, /so-Propylenglycoldi-n-pentylether CH3CH2CH2CH2CH2-O-CH2- CH(CH3)-0-CH2CH2CH2CH2CH3, /so-Propylenglycoldi-n-hexylether CH3CH2CH2CH2CH2CH2-0-CH2-CH(CH3)-0-CH2CH2CH2CH2CH2CH3, /so-Propylenglycoldiphenylether C6H5-0-CH2-CH(CH3)-0-C6H5, /so-Propylenglycoldibenzylether C6H5CH2-0-CH2-CH(CH3)-0-CH2C6H5, Dipropylenglycoldimethylether CH3OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH3, Di -iso- propylenglycoldi-n-propylether CH3CH2CH2-0-CH2CH(CH3)-OCH2CH(CH3)-0- CH2CH2CH3, T ripropylenglycoldimethylether
CH3OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH3, Dipropylenglycoldibutylether CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3,
T ripropylenglycoldibutylether
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3, sowie deren Mischungen. Die angegebenen Glycolether können auch als Isomerengemische vorliegen.
Eine weitere Ausführungsform der hier beanspruchten Verbindungen sieht vor, dass der Neutralligand Y ein Ether ist. Beispielsweise kann der Ether ein nicht-cyclischer oder ein cyclischer Ether sein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dialkylethern, Cyclopentylmethylether, Tetrahydrofuran, 2-Methyltetrahydrofuran, 3- Methyltetrahydrofuran, Tetrahydropyran, 1 ,4-Dioxan, 1 ,2-Dimethoxyethan, und deren Isomeren, und Mischungen davon, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Diethylether, Methyl- tert-butylether, Di-n-propylether, Di-/so-propylether, Di-n- butylether, Di-/so-butylether, Di-te/t-butylether, Tetrahydrofuran, 2- Methyltetrahydrofuran, 3-Methyltetrahydrofuran, Tetrahydropyran, 1 ,4-Dioxan, 1 ,2- Dimethoxyethan, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch die Verwendung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel
wobei
- M+ ein Alkalimetallkation ist, - R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären
Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten, - Y ein Neutralligand ist, welcher über wenigstens ein Donoratom an M+ gebunden oder koordiniert ist, wobei H2O ausgenommen ist, und
- n = 0, 1 , 2, 3 oder 4 ist, oder gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, zur Herstellung eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten.
Bei der vorgenannten Verwendung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II zur Herstellung eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel wobei
R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten, unter Verwendung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel
wobei
- M+ ein Alkalimetallkation ist,
- R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten,
- Y ein Neutralligand ist, welcher über wenigstens ein Donoratom an M+ gebunden oder koordiniert ist, wobei H2O ausgenommen ist, und
- n = 0, 1 , 2, 3 oder 4 ist, oder gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen.
Dabei umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:
A. Zurverfügungstellung
- der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II und
- einer Platinvorstufe,
B. Synthese des Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV unter Verwendung der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II als Edukt in einem Lösungsmittel SP, C. Optionale Isolierung des in Schritt B. synthetisierten Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV.
Dabei umfassen die allgemeinen Formeln III und IV jeweils sowohl die Monomere als auch etwaige Oligomere, insbesondere Dimere, und Lösungsmitteladdukte. Zudem liegen die mittels des beanspruchten Verfahrens herstellbaren Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln III und IV insbesondere jeweils als ein Diastereomerengemisch vor. Mit anderen Worten: Im Falle des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III stellt das Kohlenstoffatom C8 ein Stereozentrum dar, im Falle des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel IV stellt das Ko h len Stoff atom C6 ein Stereozentrum dar.
Alternativ kann - insbesondere in Abhängigkeit vom gewählten Substituenten R - ein Diastereomerengemisch erhalten werden, welches sowohl das Diastereomerengemisch der Verbindung gemäß Formel III als auch das Diastereomerengemisch der Verbindung gemäß Formel IV umfasst, insbesondere daraus besteht.
In jedem der vorgenannten Fälle liegt jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vor, wobei die Diastereomere unabhängig voneinander jeweils als ein Racemat vorliegen können.
Dem Fachmann ist bekannt, welche Platinvorstufen kommerziell erhältlich oder - ggf. auch in situ - darstellbar sind und welche Reaktionsbedingungen, z. B. Stöchiometrie der Edukte, Lösungsmittel, Reaktionstemperatur, Reaktionsdauer, und Arbeitsschritte, inklusive ggf. erforderlichem Lösungsmittelwechsel, Isolierung und ggf. Aufreinigung, in Schritt B. für die Synthese des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III und/oder Formel IV erforderlich sind.
Die Reihenfolge, in der ein Reaktionsbehältnis mit den Edukten, d. h. dem Alkalimetall-dihydroguajazulenid gemäß Formel I und/oder Formel II und einer Platinvorstufe, beschickt wird, ist frei wählbar. Das schließt auch die Möglichkeit mit ein, die Schritte A. und B. bzw. Teilschritte davon, also sämtliche die Herstellung der jeweiligen Zielverbindung betreffenden Schritte, in einem einzigen Schritt durchzuführen, also sämtliche Edukte und Lösungsmittel zeitgleich oder nahezu zeitgleich in das Reaktionsbehältnis einzubringen.
Die Begriffe Reaktionsbehältnis und Reaktionsgefäß sind bereits weiter oben definiert.
Das hierin beschriebene Verfahren zur Herstellung heteroleptischer Platin(IV)- Komplexe gemäß den Formeln III und IV kann als diskontinuierliches Verfahren oder als kontinuierliches Verfahren durchgeführt werden.
Das jeweils verwendete Alkalimetall-dihydroguajazulenid kann isomerenrein oder als Mischung der beiden Regioisomere gemäß den Formeln I und II vorliegen, d. h. als Gemisch umfassend ein Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid (Formel I) und ein Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid (Formel II) oder bestehend aus einem Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid (Formel I) und einem Alkalimetall-6-R- dihydroguajazulenid (Formel II). Zudem können die verwendeten Verbindungen gemäß Formel I und Formel II adduktfrei bzw. solvensfrei vorliegen, nämlich wenn n = 0, oder als Solvens-Addukte bzw. Solvate mit einem (n = 1 ), zwei (n = 2), drei (n = 3) oder vier (n = 4) Neutralliganden Y. Eine Auswahl an Neutralliganden Y ist in nicht einschränkender Weise weiter oben angegeben.
Bei dem Lösungsmittel SP kann es sich auch um ein Lösungsmittelgemisch handeln.
Überraschenderweise sind mittels der hier beanspruchten Verwendung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder II bzw. mittels des hier beschriebenen Verfahrens unter Verwendung der vorgenannten Verbindungen Platin(IV)-Komplexe gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV, insbesondere als Diastereomerengemische, in hoher Reinheit von 97 %, vorteilhaft von mehr als 97 %, insbesondere von mehr als 98 % oder 99 %, und guter Ausbeute von üblicherweise > 60 erhältlich sowie in guter Raum-Zeit-Ausbeute. Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder beispielsweise Verunreinigungen aus den Edukten enthalten. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Verunreinigungen, z. B. von Lösungsmitteln, mittels gaschromatographischer Verfahren (GC), ggf. mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), bestimmt werden kann.
Eine Definition des Begriffes „Raum-Zeit-Ausbeute“ ist bereits weiter oben gegeben.
Ein mittels des hier beschriebenen Verfahrens in hoher Reinheit bzw. hochrein erhältlicher oder erhaltener Platin(IV)-Komplex weist einen Gesamtgehalt an Verunreinigungen, umfassend insbesondere Verunreinigungen durch Edukte, Nebenprodukte, Luftsauerstoff, Wasser, sauerstoffhaltige Verbindungen,
Halbmetalle, Metalle, beispielsweise Platin(O), gegebenenfalls in Form von Platin(O)- Nanopartikeln und/oder Platin(O) enthaltenden Nanopartikeln, und Lösungsmittel, von unter 1000 ppm, idealerweise von unter 100 ppm auf. Die Reinheit kann mit Blick auf die spätere Verwendung der mittels dieses Verfahrens darstellbaren Platin(IV)- Komplexe von Bedeutung sein.
Überraschend ist insbesondere, dass sich stark reduzierende Organo- dihydroguajazulenyl-Liganden (GuaR)1 , nämlich der 8-R-Dihydroguajazulenyl-Ligand (Gua-8-R)1 und der 6-R-Dihydroguajazulenyl-Ligand (Gua-6-R)1 für die Darstellung von Komplexen der Edelmetalle, insbesondere von Platin, beispielsweise ausgehend von Platin(IV)-Präkursorverbindungen wie Trimethylplatin(IV)-iodid, eignen. Diese Komplexe, z. B. der Halbsanc/w/ch-Komplex [PtMe3(GuaMe)], sind zudem vorteilhafterweise in guter Ausbeute und hoher Reinheit erhältlich.
Die vorgenannten Tatsachen sind deswegen überraschend, weil dem Fachmann bekannt ist, dass stark reduzierende R-Dihydroguajazulenyl-Liganden (GuaR)1 , wie z. B. der 8-R-Dihydroguajazulenyl-Ligand (Gua-8-R)1 , insbesondere für die Komplexbildung mit frühen Übergangsmetallen, z. B. Titan und Zirkonium, prädestiniert sind. (vgl. J. Richter, P. Liebing, F. T. Edelmann Inorg. Chim. Acta 2018, 475, 18 - 27).
Die hier als Edukt verwendeten Verbindungen gemäß den Formeln I und II, umfassend Cyclopentadienyl-artige Monoanionen (GuaR)1 , sind einfach, reproduzierbar, nachhaltig und vergleichsweise kostengünstig erhältlich. Zudem sind eine hohe Reinheit, gute Ausbeuten sowie Raum-Zeit-Ausbeuten realisierbar. Mithin eignen sie sich auch für den Einsatz in industriellen Prozessen. Besonders vorteilhaft ist, dass die im Rahmen des hier beanspruchten Verfahrens verwendeten Verbindungen gemäß den Formeln I und II, umfassend Cyclopentadienyl-artige Monoanionen (GuaR)1 , bei Raumtemperatur eine gute bis sehr gute Langzeitstabilität aufweisen. Während einer Lagerung für mehrere Monate bei Raumtemperatur werden weder Zersetzungsreaktionen noch eine Oligomerisierung oder Polymerisierung beobachtet. Weiterhin ist die Herstellung der verwendeten Alkalimetall-dihydroguajazuleniden gemäß den allgemeinen Formeln I und II im Vergleich zur Bereitstellung von LiCp weniger arbeits- und zeitaufwändig. Insbesondere können die hier als Edukte eingesetzten Verbindungen, welche Cyclopentadienyl-artige Liganden umfassen, unter Verwendung von kostengünstigen nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Denn Guajazueln ist partialsynthetisch zugänglich, und zwar ausgehend von dem Naturstoff Guajol und anderen Azulenbildnern durch einfache Dehydratisierung und Dehydrierung (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, H. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B. Joos) 29.01.1953).
Nach alledem sind mittels des hier beanspruchten Verfahrens Platin(IV)-Komplexe erhältlich, welche eine kostengünstige und nachhaltige Alternative zu vorbekannten Katalysatoren bzw. Präkatalysatoren wie [PtMe3(Cp)] und [PtMe3(MeCp)] darstellen. So wird das zur Herstellung von Verbindungen gemäß den Formeln III und IV, z. B. [PtMe3(GuaMe)], erforderliche Guajazulen unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe anstelle von Erdöl synthetisiert. Mithin sind das hier beschriebene Verfahren und die damit darstellbaren Verbindungen sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht besonders vorteilhaft gegenüber den vorgenannten Cyclopentadienyl-Anionen enthaltenden Platin(IV)-Verbindungen.
Gemäß einer Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beanspruchten Verfahrens umfasst das Lösungsmittel SP wenigstens ein Lösungsmittel, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus aprotisch- polaren Lösungsmitteln, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, siliciumorganischen Verbindungen, und Mischungen davon. Vorteilhaft ist das Lösungsmittel SP ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aprotisch-polaren Lösungsmitteln, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, siliciumorganischen Verbindungen, und Mischungen davon.
Das aprotisch-polare Lösungsmittel ist beispielsweise ein Ether oder umfasst wenigstens einen Ether. Der Ether kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan, 1 ,2-Dimethoxyethan, Diethylether, Methyl- tert-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
Unter aliphatischen Kohlenwasserstoffen werden vorliegend acyclische, cyclische, gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe verstanden. Der aliphatische Kohlenwasserstoff kann auch 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18,
19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 oder 29 Kohlenstoffatome aufweisen. Vorteilhaft weist der aliphatische Kohlenwasserstoff 1 bis 20 Kohlenstoffatome auf, vorteilhafter 1 bis 18 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 16 Kohlenstoffatome.
Mit aromatischen Kohlenwasserstoffen sind insbesondere Benzol und seine Derivate, z. B. Toluol und Xylol, gemeint.
Gemäß einer weiteren alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens ist die siliciumorganische Verbindung ein Silikon.
Mit dem Begriff „Silikon“ sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung polymere und Oligomere Siloxane gemeint. Siloxane sind gesättigte Silicium-Sauerstoff-Hydride mit unverzweigten oder verzweigten Ketten, in welchen Silicium- und Sauerstoffatome alternieren. Mithin ist jedes Siliciumatom ist durch einzelne Sauerstoffatome von seinen nächsten Siliciumnachbarn getrennt. Unverzweigte Siloxane besitzen die allgemeine Struktur H3Si[OSiH2]mOSiH3. Ein Beispiel für ein verzweigtes Siloxan ist H3Si[0SiH2]m0SiH[0SiH20SiH3]2. Vorliegend sind Hydrocarbyl-Derivate mit eingeschlossen. Beispiele für Hydrocarbyl-Derivate sind lineare Siloxane wie Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, Decamethyltetrasiloxan und Polydimethylsiloxan sowie cyclische Siloxane wie Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan und Dodecamethylcyclohexasiloxan. Gemäß einer anderen Ausführungsvariante sind die in einem Lösungsmittelgemisch SP enthaltenen Solventien miteinander mischbar.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung werden zwei Lösungsmittel als mischbar bezeichnet, wenn sie wenigstens während der jeweiligen Umsetzung mischbar sind, also nicht als zwei Phasen vorliegen.
In einer anderen Ausführungsvariante der hier beschriebenen Verwendung bzw. des hier beanspruchten Verfahrens ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen. Gemäß einer anderen Ausführungsform des Verfahrens ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylresten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4 oder 5 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen. In einer noch anderen Variante des Verfahrens ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n- Bu, /- Bu, s-Bu, /-Bu, n- Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 3- Methylbut-2-yl, 2-Methylbut-2-yl, 2,2-Dimethylpropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl,
Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, /-Bu, Cyclohexyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren, besonders vorteilhaft ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, -Bu, insbesondere ist R = Me. In einer weiteren Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens ist vorgesehen, dass in Schritt A.
- eine isomerenreine Verbindung gemäß Formel I oder Formel II oder
- ein Isomerengemisch, umfassend ein erstes Regioisomer gemäß Formel I und ein zweites Regioisomer gemäß Formel II, insbesondere bestehend aus einem ersten Regioisomer gemäß Formel I und einem zweiten Regioisomer gemäß Formel II, zur Verfügung gestellt wird.
Der Begriff „isomerenrein“ ist bereits weiter oben definiert. Bei der isomerenreinen Verbindung handelt es sich um ein Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid gemäß Formel I oder ein Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid gemäß Formel II.
Bei dem ersten Regioisomer des Isomerengemisches handelt es sich um ein Alkalimetall-8-R-dihydroguajazulenid gemäß Formel I. Das zweite Regioisomer des Isomerengemisches ist ein Alkalimetall-6-R-dihydroguajazulenid gemäß Formel II. In einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens beträgt ein Isomerenverhältnis erstes Regioisomer : zweites Regioisomer > 80 : 20 und < 90 : 10, vorteilhaft zwischen 81 : 19 und 89 : 11 , insbesondere zwischen 82 : 18 und 88 : 12, beispielsweise 83 : 17 oder 84 : 16 oder 85 : 15 oder 86 : 14 oder 87 : 13.
Die folgende Reaktionsgleichung gilt für den Fall, dass in Schritt A. des hier beschriebenen Verfahrens ein Isomerengemisch eingesetzt wird, bestehend aus einem ersten Regioisomer gemäß Formel I und einem zweiten Regioisomer gemäß Formel II. Dann wird als Produkt ein Diastereomerengemisch des Pt(IV)- Flalbsanc/w/ch-Komplexes [PtMe3(GuaR)] erhalten, welches die vorliegend maximal mögliche Anzahl an Konfigurationsisomeren enthält. Es liegen dann vier diastereromere Enantiomerenpaare vor wie nachfolgende Abbildung zeigt. Dabei ist (GuaR)1 = 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethyl-8-R-dihydroazulenyl-Anion (Gua-8-R)1 (unterer Teil der Abbildung, linke Hälfte) bzw. 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl- Anion (Gua-6-Me)1 (unterer Teil der Abbildung, rechte Hälfte).
In der oberen Reihe der Produkte sind von links nach rechts gezeigt: [PtMe3(Gua-8- exo-R)] (III.D1), [PtMe3(Gua-8-enoio-R)] (III.D2), [PtMe3(Gua-6-enoio-R)] (IV.D3), [PtMe3(Gua-6-exo-R)j (IV. D4). In der unteren Reihe der Produkte ist - jeweils direkt unterhalb jedem der vorgenannten Diastereomere - das jeweils zugehörige Enantiomer gezeigt.
Alternativ oder ergänzend zu Trimethylplatin(IV)-iodid ([PtMe3l]), welches wie in der Literatur beschrieben im Festkörper als Tetramer [PtMe3l]4 vorliegt, können
Trimethylplatin(IV)-bromid ([PtMe3Br]) und/oder Trimethylplatin(IV)-chlorid ([PtMe3CI]) als Platinvorstufen vorgesehen sein. Letztere liegen im Festkörper ebenfalls als Tetramere [PtMe3Br]4 bzw. [PtMe3CI]4 vor. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der hier beschriebenen Verwendung bzw. des hier beanspruchten Verfahrens zur Fierstellung von Platin(IV)-Komplexen gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV werden in Schritt A. zuvor isolierte und ggf. aufgereinigte Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II eingesetzt.
Die Verbindung gemäß Formel I und/oder Formel II kann in Schritt A. als Substanz, d. h. als Feststoff oder Flüssigkeit, zur Verfügung gestellt werden oder als Lösung oder Suspension in einem, insbesondere aprotisch-polaren, Lösungsmittel. Letzteres ist vorteilhafterweise mit dem in Schritt B. vorgesehen Lösungsmittel SP mischbar oder identisch.
Der Begriff „mischbar“ ist bereits weiter oben definiert.
Eine andere Ausführungsform der hier beschriebenen Verwendung bzw. des beanspruchten Verfahrens zur Fierstellung von Platin(IV)-Komplexen gemäß Formel III und/oder Formel IV sieht vor, dass die Zurverfügungstellung in Schritt A. eine in s/frv-Herstellung der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder gemäß der allgemeinen Formel II umfasst. Dabei erfolgt die in s/frv-Herstellung durch Umsetzung von Guajazulen mit einem Alkalimetallorganyl RM in einem Lösungsmittel SL, welches insbesondere ein aprotisch-polares Lösungsmittel umfasst oder ist. R ist wie weiter oben definiert, und M ist ein Alkalimetall, vorteilhaft Li, Na oder K.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck „in situ erzeugt/hergestellt“ bzw. „in s/frv-Herstellung“, dass die Edukte, welche zur Synthese einer auf diese Weise herzustellenden Verbindung erforderlich sind, in einer geeigneten Stöchiometrie in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch zur Reaktion gebracht werden und das dabei entstehende Produkt nicht isoliert wird. Vielmehr wird die Lösung oder die Suspension, welches die in situ erzeugte Verbindung umfasst, in der Regel direkt, d. h. ohne Isolierung und/oder weitere Aufreinigung, weiterverwendet. Dabei kann die in s/frv-Herstellung einer Verbindung in dem für ihre Weiterverwendung vorgesehenen Reaktionsgefäß erfolgen oder in einem davon unterschiedlichen Reaktionsbehältnis. Die Begriffe Reaktionsbehältnis und Reaktionsgefäß sind bereits weiter oben definiert worden. Gemäß einer anderen Ausführungsform der hier beschriebenen Verwendung bzw. des beanspruchten Verfahrens umfasst die Zurverfügungstellung in Schritt A. eine in s/frv-Herstellung der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder gemäß der allgemeinen Formel II, wobei ein molares Verhältnis Guajazulen : Alkalimetallorganyl RM wenigstens 1,00 : 2,00 beträgt. Es kann also beispielsweise auch 1 ,00 : 1 ,00 betragen. In einer anderen Ausführungsform des Verfahrens beträgt das molare Verhältnis Guajazulen : Alkalmetallorganyl RM zwischen 1 ,00 : 2,00 und 2,00 : 1 ,00, vorteilhafterweise zwischen 1 ,00 : 1 ,75 und 1 ,75 : 1 ,00, insbesondere zwischen 1 ,00 : 1 ,50 und 1 ,50 : 1 ,00, beispielsweise 1 ,00 : 1 ,95 oder 1 ,95 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,90 oder 1 ,90 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,85 oder 1 ,85 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,80 oder
1 ,80 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,70 oder 1 ,70 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,65 oder 1 ,65 : 1 ,00 oder
1 ,00 : 1 ,60 oder 1 ,60 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,55 oder 1 ,55 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,45 oder
1 ,45 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,40 oder 1 ,40 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,35 oder 1 ,35 : 1 ,00 oder
1 ,00 : 1 ,30 oder 1 ,30 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,25 oder 1 ,25 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,20 oder 1 ,20 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,15 oder 1 ,15 : 1 ,00 oder 1 ,00 : 1 ,10 oder 1 ,10 : 1 ,00 oder
1 ,00 : 1 ,05 oder 1 ,05 : 1 ,00. In einer vorteilhaften Ausführungsform beträgt das molare Verhältnis Guajazulen : Alkalimetallorganyl RM 1 ,00 : 1 ,00.
Eine weitere Variante der beanspruchten Verwendung bzw. des beanspruchten Verfahrens sieht vor, dass die in s/frv-Herstellung der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder gemäß der allgemeinen Formel II in Schritt A. in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch SL durchgeführt, welches insbesondere mit dem Lösungsmittel SP aus Schritt B. identisch oder mischbar ist. Eine Definition des Begriffes „mischbar" ist bereits weiter oben gegeben. Dann kann - die chemische Inertheit des Lösungsmittels SL und des in Schritt B. vorgesehenen
Lösungsmittel SP vorausgesetzt - auf einen Lösungsmittelwechsel verzichtet werden, was aus (verfahrens)ökonomischer und ökologischer Sicht besonders vorteilhaft ist.
In einer weiteren Variante sind die Lösungsmittel SP und SL chemisch inert.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist mit dem Begriff „chemisch inertes Lösungsmittel“ ein Lösungsmittel gemeint, welches unter den jeweiligen Verfahrensbedingungen chemisch nicht reaktiv ist. Mithin reagiert das inerte Lösungsmittel unter den jeweiligen Reaktionsbedingungen, einschließlich der Aufreinigungs- und/oder Isolierungsschritte, nicht mit einem potenziellen Reaktionspartner, insbesondere nicht mit einem Edukt und/oder einem Zwischenprodukt und/oder einem Produkt und/oder einem Nebenprodukt, und nicht mit einem anderen Lösungsmittel, Luft oder Wasser.
Beispielsweise ist das aprotisch-polare Lösungsmittel SL ein Ether oder umfasst wenigstens einen Ether. Der Ether kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan, 1 ,2-Dimethoxyethan, Diethylether, Methyl- tert-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens umfasst oder ist das Lösungsmittel SL wenigstens eine siliciumorganische Verbindung, insbesondere ein Silikon. Der Begriff „Silikon“ ist bereits weiter oben definiert. Zudem sind in nicht einschränkender Weise Beispiele für Silikone angegeben.
In einer anderen Variante des Verfahrens zur Herstellung von Platin(IV)-Komplexen gemäß den Formeln III und IV ist vorgesehen, dass die Synthese in Schritt B. wenigstens eine salzmetathetische Umsetzung umfasst.
Eine noch andere Ausführungsform des hier beanspruchten Verfahrens sieht vor, dass die in Schritt A. zur Verfügung zu stellende Platinvorstufe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trimethylplatin(IV)-iodid, Trimethylplatin(IV)-bromid und Trimethylplatin(IV)-chlorid, und Mischungen davon, wobei die Zurverfügungstellung i. als Lösung, welche die Platinvorstufe und ein Lösungsmittel SA umfasst, welches insbesondere mit dem Lösungsmittel SP mischbar oder identisch ist, oder ii. als Feststoff erfolgt.
Das Lösungsmittel SA ist vorteilhafterweise ein aprotisch-polares Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lösungsmittel SA einen Ether umfasst oder ein Ether ist. Dabei ist der Ether zum Beispiel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan,
1 ,2-Dimethoxyethan, Diethylether, Methyl- tert-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
Eine andere Ausführungsform der Verwendung bzw. des Verfahrens sieht vor, dass das Alkalimetallkation M+ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Li+, Na+ und K+.
Gemäß einer weiteren Variante des hier beanspruchten Verfahrens ist vorgesehen, dass der Neutralligand Yein aprotisch-polares Lösungsmittel ist. Vorteilhaft ist das aprotisch-polare Lösungsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkoxyalkanen, Thioethern und tertiären Aminen, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Alkoxyalkanen und Thioethern. Die Begriffe „Alkoxyalkan“ und „Thioether“ sind bereits weiter oben definiert.
In einer anderen Variante des hier beanspruchten Verfahrens ist der Neutralligand Y ein Kronenether, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus makrocyclischen Polyethern und deren Aza-, Phospha- und Thia-Derivaten, wobei ein Innendurchmesser des Kronenethers und ein lonenradius des jeweiligen Alkalimetallkations M+ miteinander korrespondieren. Eine Definition des Begriffes „Kronenether“ ist bereits weiter oben gegeben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier beanspruchten Verfahrens ist als Neutralligand Y ein Glycol-dialkylether vorgesehen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Monoethylenglycoldialkylether, einem Diethylenglycoldialkylether, einem Triethylengylcoldialkylether, einem Monopropylenglycoldialkylether, einem Dipropylenglycoldialkylether, einem Tripropylenglycoldialkylether, einem Monooxomethylendialkylether, einem Dioxomethylendialkylether und einem Trioxomethylendialkylether, deren Isomerenmischungen, und Mischungen davon. Eine Auswahl verwendbarer Glykol- dialkylether ist in nicht einschränkender Weise weiter oben angegeben. Eine weitere Ausführungsform des hier beanspruchten Verfahrens sieht vor, dass der Neutralligand Y ein Ether ist. Beispielsweise kann der Ether ein nicht-cyclischer oder ein cyclischer Ether sein ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dialkylethern, Cyclopentylmethylether, Tetrahydrofuran, 2-Methyltetrahydrofuran, 3- Methyltetrahydrofuran, Tetrahydropyran, 1 ,4-Dioxan, 1 ,2-Dimethoxyethan, und deren Isomeren, und Mischungen davon, insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Diethylether, Methyl- tert-butylether, Di-n-propylether, Di-/so-propylether, Di-n- butylether, Di-/so-butylether, Di-te/t-butylether, Tetrahydrofuran, 2- Methyltetrahydrofuran, 3-Methyltetrahydrofuran, Tetrahydropyran, 1,4-Dioxan, 1 ,2- Dimethoxyethan, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Verwendung von Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II zur Fierstellung von Platin(IV)-Komplexen gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV bzw. das Verfahren zur Fierstellung solcher Platin(IV)-Komplexe unter Verwendung von Verbindungen gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II die Darstellung hochreiner Platin(IV)-Komplexe ermöglichen. Insbesondere kann mittels des hier beschriebenen Verfahrens eine Vielzahl von, insbesondere bei Raumtemperatur flüssigen, Diastereomerenmischungen von Platin(IV)-Komplexen in guter Ausbeute von üblicherweise > 60 %, vorteilhaft > 70 %, sowie in guter Raum-Zeit-Ausbeute zur Verfügung gestellt werden. Ein Beispiel für ein solches Diastereomerengemisch ist [PtMe3(GuaMe)]. Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder beispielsweise Verunreinigungen aus den Edukten enthalten. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Verunreinigungen, z. B. von Lösungsmitteln, mittels gaschromatographischer Verfahren (GC), ggf. mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), bestimmt werden kann.
Definitionen des Ausdrucks „hochreiner Platin(IV)-Komplex“ bzw. „Platin(IV)-Komplex in hoher Reinheit“ sowie des Begriffes „Raum-Zeit-Ausbeute“ sind weiter oben angegeben.
Mittels des hier beschriebenen Verfahrens ist beispielsweise der Platin(IV)- Flalbsanc/w/ch-Komplex [PtMe3(GuaMe)] herstellbar, z. B. ausgehend von der Platinvorstufe [PtMe3l]4 und einem Isomerengemisch eines Lithium- dihydroguajazulenids, welches aus einem ersten Regioisomer gemäß Formel 1.1 und einem zweiten Regioisomer gemäß Formel 11.1 besteht:
Die Reaktionsgleichung für die Darstellung von [PtMe3(GuaMe)] lautet dann: Bei dieser Reaktionsführung wird der Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)] als
Diastereomerengemisch bestehend aus acht Konfigurationsisomeren, die sich durch das Vorliegen planarer und zentraler Chiralität ergeben, nämlich vier Diastereomeren sowie deren Enantiomeren, erhalten, und zwar in Form eines Öls. Die Ausbeute beträgt üblicherweise > 75%, beispielsweise 77 %. Ist eine Aufreinigung des erhaltenen Öls gewünscht oder erforderlich, kann diese vorteilhafterweise mittels einer einfachen Sublimation und/oder Destillation erfolgen. Eine weitere - je nach Wahl der Edukte, Reaktionsbedingungen und Lösungsmittel zur Herstellung des Platin(IV)-Komplexes und/oder der Verwendung des Platin(IV)- Komplexes nicht zwingend erforderliche - Aufreinigung des Produktes kann mittels Säulenchromatographie erfolgen, beispielsweise über Silica oder AI2O3 (neutral) mit einem aprotisch-unpolaren Lösungsmittel, z. B. Hexan, als Eluent. Unter Lichtausschluss ist die monomere Verbindung [PtMe3(GuaMe)j für mehrere Monate bei Raumtemperatur lagerbar. Währenddessen werden weder Zersetzungsreaktionen noch eine Oligomerisierung oder Polymerisierung beobachtet.
Lediglich die Dünnschichtchromatographie liefert Hinweise auf die vier möglichen Diastereomere [PtMe3(Gua-6-enc/o-Me)], [PtMe3(Gua-6-e o-Me)j, [PtMe3(Gua-8- endo- Me)] und [PtMe3(Gua-8-exo-Me)j, welche jeweils als Enantiomergemische vorliegen. Mittels 1H-NMR-Spektroskopie werden ausschließlich Signale der Diastereomere detektiert, welche ausgehend von dem Lithium-dihydroguajazulenid gemäß Formel 1.1 erhalten werden, also die Diastereomere gemäß der Formel [PtMe3(Gua-8-Me)j bzw. gemäß den Formeln [PtMe3(Gua-8-e o-Me)j (III.D1.1 ) und [PtMe3(Gua-8-enc/o-Me)] (III.D2.1 ). Letztere sind nachstehend gezeigt:
(III.D1.1 ) und (III.D2.1 )
Dabei stellt das Diastereomer gemäß Formel III.D1 .1 das Haupt-Diastereomer dar. Mittels 1H-NMR-Spektroskopie wurde beispielsweise ein Diastereomerenverhältnis d.r. (englisch: diastereomeric ratiö) erstes Diastereomer (III.D1.1 ) : zweites Diastereomer von 68 : 32 (III.D2.1 ) ermittelt. Die ausgehend von dem Lithium- dihydroguajazulenid gemäß Formel 11.1 erhaltenen Diastereomere gemäß der Formel [PtMe3(Gua-6-Me)] bzw. gemäß den Formeln PtMe3(Gua-6-enc/o-Me)] (IV.D3.1 ) und [PtMe3(Gua-6-e o-Me)] (IV.D4.1 ) wurden nur mittels Dünschichtchromatographie detektiert. Sie sind nachstehend dargestellt:
(IV.D3.1 ) und (IV.D4.1 )
Die Tatsache, dass der mittels des hier beschriebenen Verfahrens erhältliche Platin(IV)-Komplex in isolierter Form bei Raumtemperatur als Flüssigkeit vorliegt, ist insbesondere mit Blick auf eine Verwendung als Platinpräkursor-Verbindung für Gasphasenabscheidungsprozesse, insbesondere Niedrigtemperatur- Gasphasenabscheidungsverfahren, von Vorteil. Erwähnenswert ist zudem, dass der erhaltene Komplex [PtMe3(GuaMe)] eine relativ hohe thermische Stabilität aufweist. Laut thermogravimetrischer Analyse (TGA) erfolgt ein 3%-Abbau bei einer Temperatur von 180 °C.
Darüber hinaus kann diese bei Raumtemperatur flüssige Platin(IV)-Verbindung vorteilhaft als Präkatalysator und/oder Katalysator in der Katalyse eingesetzt werden, z. B. für lichtinduzierte Platin-katalysierte Flydrosilylierungsreaktionen, die Hydrierung ungesättigter Verbindungen und Polymerisationsreaktionen, bei denen die Aktivierung durch ultraviolette oder sichtbare Strahlung erfolgt. Denn aufgrund der Tatsache, dass der Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)] in Form eines Öls erhalten wird, ist er - im Vergleich zu vorbekannten, Cyclopentadienyl-Anionen enthaltenden und häufig wachsartig vorliegenden Platin(IV)-Verbindungen wie [PtMe3(MeCp)] - einfacher handhabbar. Die Platin(IV)-Verbindung [PtMe3(GuaMe)] zeigt zudem eine Absorption im Vis-Bereich. Das stellt im Rahmen lichtinduzierter Platin-katalysierter Reaktionen, beispielsweise Hydrosilylierungsreaktionen, einen weiteren Vorteil dar. Denn dabei ist regelmäßig die Verwendung von UV/Vis-Licht vorgesehen, wodurch üblicherweise besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind, um das Hautkrebsrisiko zu reduzieren. Solche Sicherheitsmaßnahmen sind bei Verwendung von [PtMe3(GuaMe)] nicht zwingend notwendig. Die nach der Synthese in Schritt B. vorliegende Lösung, umfassend die in Lösung befindliche Zielverbindung gemäß der allgemeinen Formel III und/oder Formel IV, kann unmittelbar mit einem oder mehreren weiteren Reaktanden umgesetzt werden. Alternativ wird nach der Umsetzung ein Schritt C. durchgeführt wird, welcher eine Isolierung des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III und/oder Formel IV umfasst:
- als Lösung, welche den Platin(IV)-Komplex gemäß Formel III und/oder gemäß Formel IV und das Lösungsmittel SP umfasst, oder
- als Feststoff oder Flüssigkeit.
Die Isolierung des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III und/oder Formel IV als Lösung, als Feststoff oder als Flüssigkeit kann einen oder mehrere Verfahrensschritte umfassen, wie z. B. einen oder mehrere Filtrationsschritte, die Reduzierung des Volumens der Mutterlauge, d. h. Einengen, z. B. mittels „bulb- to-bulb“, die Zugabe eines Lösungsmittels und/oder einen Lösungsmittelaustausch, um eine Fällung des Produktes aus der Mutterlauge zu erzielen und/oder Verunreinigungen und/oder Edukte zu entfernen, eine Sublimation, eine Destillation, eine säulenchromatographische Aufreinigung, Waschen und Trocknen des Produktes. Gegebenenfalls auch eine Filtration über einem Reinigungsmedium, wie z. B. Aktivkohle oder Silica, z. B. Celite®, durchgeführt werden. Die vorgenannten Schritte können jeweils in unterschiedlichen Reihenfolgen und Häufigkeiten vorgesehen sein.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ■ einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) oder
■ eine Lösung oder eine Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wobei
R jeweils ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Zudem wird die Aufgabe gelöst durch
■ einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) oder ■ eine Lösung oder eine Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wobei
R jeweils ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)- Komplexe gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen.
Dabei umfassen die allgemeinen Formeln III und IV jeweils sowohl die Monomere als auch etwaige Oligomere, insbesondere Dimere, und Lösungsmitteladdukte. Zudem liegen die beanspruchten Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln III und IV insbesondere jeweils als ein Diastereomerengemisch vor. Mit anderen Worten: Im Falle des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III stellt das Kohlenstoffatom C8 ein Stereozentrum dar, im Falle des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel IV stellt das Kohlenstoffatom C6 ein Stereozentrum dar.
Alternativ kann - insbesondere in Abhängigkeit vom gewählten Substituenten R - ein Diastereomerengemisch erhalten werden, welches sowohl das Diastereomerengemisch der Verbindung gemäß Formel III als auch das Diastereomerengemisch der Verbindung gemäß Formel IV umfasst, insbesondere daraus besteht. In jedem der vorgenannten Fälle liegt jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vor, wobei die Diastereomere unabhängig voneinander jeweils als ein Racemat vorliegen können.
Die Platin(IV)-Komplexe gemäß den allgemeinen Formeln III und IV werden üblicherweise solvensfrei, d. h. nicht als Solvensaddukte, erhalten bzw. liegen in der Regel solvensfrei vor. Mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens zur Fierstellung solcher Platin(IV)-Komplexe können aber auch Lösungsmitteladdukte dieser Metallkomplexe erhalten werden. Im Falle eines solchen Adduktes ist das Lösungsmittel insbesondere mit dem - im Rahmen des weiter oben beschriebenen Verfahrens verwendeten - Lösungsmittel SP identisch, insbesondere wenn es sich bei dem Lösungsmittel SP um ein Alkoxyalkan handelt oder das Lösungsmittel SP ein Alkoxyalkan umfasst.
Die hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe gemäß den allgemeinen Formeln III und IV weisen jeweils ein Organo-dihydroguajazulenyl-Anion bzw. R- Dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 auf, welches in 8-Position oder in 6-Position des Guajazulengerüsts zusätzlich zu einem H-Atom einen Organylrest R trägt. Bei dem R-Dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 kann es sich also um ein 7-/so-Propyl-1 ,4- dimethyl-8-R-dihydroazulenyl-Anion bzw. 8-R-Dihydroguajazulenyl-Anion (Gua-8-R)1 gemäß Formel III oder um ein 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl-Anion bzw. 6-R-Dihydroguajazulenyl-Anion (Gua-6-R)1 gemäß Formel IV handeln. Anders ausgedrückt: In C8-Position oder in C6-Position des Guajazulengerüsts liegt eine RCH-Gruppe vor. Infolge der Addition eines Organyl-Anions (R)1 wird die Aromatizität auf den Fünfring beschränkt, wobei in der Regel die für Azulen und dessen Derivate typische blaue Farbe verloren geht. Das Organo- dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 stellt ein Derivat des Cyclopentadienyl-Anions bzw. ein Cyclopentadienyl-artiges Monoanion dar.
Aufgrund des Vorhandenseins eines R-Dihydroguajazulenyl-Anions, also eines Cyclopentadienyl-artigen Monoanions, eignen sich die Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln III und IV insbesondere als Präkatalysatoren und/oder als Katalysatoren für chemische Reaktionen, in welchen ansonsten Platin(IV)- Komplexe eingesetzt werden, die Cyclopentadienyl-Liganden aufweisen. Dies ist besonders vorteilhaft, weil die Zurverfügungstellung eines R-Dihydroguajazulenyl- Liganden im Vergleich zur Bereitstellung des Cyclopentadienyl-Liganden weniger arbeits- und zeitaufwändig ist. Insbesondere können die hier als Edukte eingesetzten Verbindungen, welche Cyclopentadienyl-artige Liganden umfassen, unter Verwendung von kostengünstigen nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Denn Guajazulen ist partialsynthetisch zugänglich, und zwar ausgehend von dem Naturstoff Guajol und anderen Azulenbildnern durch einfache Dehydratisierung und Dehydrierung (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, H. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B. Joos) 29.01.1953). Infolgedessen fallen auch der Syntheseaufwand und die Herstellungskosten für die hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe sowie Lösungen oder Suspensionen, umfassend eine solche Verbindung und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, geringer aus als für analoge Platin(IV)- Cp-Komplexe. Mithin stellen die hier beschriebenen Platin(IV)-Komplexe sowie deren Lösungen und Suspensionen insbesondere mit Blick auf eine industrielle Anwendung eine relativ kostengünstige und insbesondere nachhaltige Alternative für Platin(IV)- Cyclopentadienyl-Komplexe dar.
Bei Guajazulen handelt es sich um einen Naturstoff, der in Kamillenöl und anderen ätherischen Ölen enthalten und daher vorteilhafterweise in großen Mengen kostengünstig zugänglich ist. Synthetisch kann es aus dem Guajol des Guajakholzöls (Guajakharz) hergestellt werden. Guajazulen ist eine intensiv blaue Substanz mit entzündungshemmender Wirkung.
In einer Ausführungsvariante der hier beanspruchten Verbindungen gemäß Formel III und/oder Formel IV ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der beanspruchten Verbindungen gemäß Formel III und/oder Formel IV ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylresten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4 oder 5 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen. In einer noch anderen Variante der beanspruchten Verbindungen ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /- Bu, s-Bu, /-Bu, n- Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methylbutyl, 3- Methylbutyl, 3-Methylbut-2-yl, 2-Methylbut-2-yl, 2,2-Dimethylpropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, /-Bu, Cyclohexyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren, besonders vorteilhaft ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, -Bu, insbesondere ist R = Me.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der beanspruchten Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen liegt ein Diastereomerengemisch vor, umfassend - ein erstes Diastereomer gemäß Formel III.D1 und ein zweites Diastereomer gemäß Formel III. D2, und/oder
- ein drittes Diastereomer gemäß Formel IV.D3 und ein viertes Diastereomer gemäß Formel IV.D4,
(IV.D3) und (IV.D4), wobei jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vorliegt.
Dabei weisen das erste und das zweite Diastereomer jeweils in C8-Position des Guajazulengerüsts eine RCH-Gruppe auf, und das dritte und das vierte Diastereomer weisen jeweils in C6-Position des Guajazulengerüsts eine RCH-Gruppe auf. Mit anderen Worten: Im Falle des ersten Diastereomers (III. D1) und des zweiten Diastereomers (III. D2) stellt das Kohlenstoffatom C8 jeweils ein Stereozentrum dar, im Falle des dritten Diastereoemers (IV.D3) und des vierten Diastereomers (IV. D4) stellt jeweils das Kohlenstoffatom C6 ein Stereozentrum dar. Zudem liegt jedes der vier möglichen Diastereomere jeweils als ein Enantiomerengemisch vor. Mithin weist ein Diastereomerengemisch eines hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexes wenigstens vier Stereoisomere auf, nämlich zwei Diastereomere sowie deren insgesamt zwei Enantiomere. Anders ausgedrückt: Ein hier beschriebener Platin(IV)- Komplex kann als ein Gemisch von vier oder acht Konfigurationsisomeren vorliegen, also als eine Mischung von zwei oder vier Diastereomeren zuzüglich eines Enantiomers pro Diastereomer.
In einer anderen Ausführungsvariante der hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen liegt wenigstens ein Diastereomer als ein Racemat vor. Die Diastereomere können also unabhängig voneinander jeweils als Racemat vorliegen.
Nach einer noch anderen Ausführungsform der hier beschriebenen Platin(IV)- Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen liegt ein Gemisch zweier Diastereomere vor, wobei ein Diastereomerenverhältnis
- erstes Diastereomer : zweites Diastereomer oder
- drittes Diastereomer : viertes Diastereomer
> 60 : 40 und < 90 : 10 beträgt, vorteilhaft zwischen 61 : 39 und 89 : 11 , noch vorteilhafter zwischen 62 : 38 und 88 : 12, insbesondere zwischen 63 : 37 und 87 :
13, beispielsweise 64 : 36 oder 65 : 35 oder 66 : 34 oder 67 : 33 oder 68 : 32 oder 69 : 31 oder 70 : 30 oder 71 : 29 oder 72 : 28 oder 73 : 27 oder 74 : 26 oder 75 : 25 oder 76 : 24 oder 77 : 23 oder 78 : 22 oder 79 : 21 oder 80 : 20 oder 81 : 19 oder 82 : 18 oder 83 : 17 oder 84 : 16 oder 85 : 15 oder 86 : 14 oder 87 : 13. Dabei ist das jeweilige Diastereomerenverhältnis d.r. beispielsweise mittels Kernresonanzspektroskopie bestimmt, insbesondere mittels 1H-NMR-Spektroskopie. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen liegt ein Diastereomerengemisch vor, bestehend aus dem ersten Diastereomer gemäß Formel III.D1 und dem zweiten Diastereomer gemäß Formel III. D2,
(III.D1 ) und (III.D2), wobei jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vorliegt.
Bei dem vorgenannten Diastereomerengemisch handelt es sich um das Diastereomerengemisch des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III, als um das Diastereomerengemisch der Verbindung [PtMe3(Gua-8-R)j. Dieses
Diastereomerengemisch besteht aus genau vier Konfigurationsisomeren gemäß der nachfolgenden Abbildung, nämlich aus den beiden Diastereomeren [PtMe3(Gua-8- e o-R)] und [PtMe3(Gua-8-enc/o-R)] (obere Reihe, von links nach rechts) und deren Enantiomeren (untere Reihe, von links nach rechts). Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen ist R = Me. Dabei liegt der Platin(IV)-Komplex als ein Gemisch zweier Diastereomere, nämlich eines ersten Diastereomers gemäß Formel III.D1.1 und eines zweiten Diastereomers gemäß Formel III.D2.1 , vor, insbesondere in isolierter Form als bei Raumtemperatur flüssiges Diastereomerengemisch. Die nachfolgende Abbildung zeigt die beiden vorgenannten Diastereomere:
(III.D1.1) oder (III.D2.1).
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform beträgt das Diastereomerenverhältnis erstes Diastereomer (Formel III.D1.1) : zweites Diastereomer (Formel III.D2.1) zwischen 65 : 35 und 75 : 25, beispielsweise 68 : 32, wobei jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vorliegt, unabhängig voneinander jeweils optional als ein Racemat.
Nach einer anderen Ausführungsform der hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen ist R = Me und der Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)j liegt als ein Gemisch vierer Diastereomere vor, insbesondere in isolierter Form als bei Raumtemperatur flüssiges Diastereomerengemisch, bestehend aus vier diastereomeren Enantiomerenpaaren, wie nachfolgende Abbildung zeigt. Dabei ist (GuaMe)1 = 7-/so-Propyl-1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenyl- Anion (Gua-8-Me)1 (linke Hälfte der Abbildung) bzw. 7-/so-Propyl-1 ,4,6-trimethyl- dihydroazulenyl-Anion (Gua-6-Me)1 (rechte Hälfte der Abbildung).
Die Abbildung zeigt in der oberen Reihe von links nach rechts: [PtMe3(Gua-8-exo- Me)] (III.D1.1), [PtMe3(Gua-8-enoio-Me)] (III.D2.1), [PtMe3(Gua-6-enoio-Me)]
(IV.D3.1), [PtMe3(Gua-6-exo-Me)j (IV.D4.1). In der unteren Reihe ist- jeweils direkt unterhalb jedem der vorgenannten Diastereomere - das jeweils zugehörige Enantiomer gezeigt. Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsvariante beträgt das Diastereomerenverhältnis erstes Diastereomer (Formel III.D1.1 ) : zweites Diastereomer (Formel III.D2.1) zwischen 65 : 35 und 75 : 25 beträgt, beispielsweise 68 : 32, wobei jedes Diastereomer optional als ein Racemat vorliegt.
Die Tatsache, dass der hier beschriebene Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)j in isolierter Form als bei Raumtemperatur flüssiges Diastereomerengemisch vorliegt, ist insbesondere mit Blick auf eine Verwendung als Platinpräkursor-Verbindung für Gasphasenabscheidungsprozesse, insbesondere Niedrigtemperatur- Gasphasenabscheidungsverfahren, von Vorteil. Erwähnenswert ist zudem, dass der Komplex [PtMe3(GuaMe)j eine relativ hohe thermische Stabilität aufweist. Laut thermogravimetrischer Analyse (TGA) erfolgt ein 3%-Abbau bei einer Temperatur von 180 °C.
Darüber hinaus kann diese bei Raumtemperatur flüssige Platin(IV)-Verbindung vorteilhaft als Präkatalysator und/oder Katalysator in der Katalyse eingesetzt werden, z. B. für lichtinduzierte Platin-katalysierte Flydrosilylierungsreaktionen, die Hydrierung ungesättigter Verbindungen und Polymerisationsreaktionen, bei denen die Aktivierung durch ultraviolette oder sichtbare Strahlung erfolgt. Denn aufgrund der Tatsache, dass der Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)] in Form eines Öls erhalten wird bzw. vorliegt, ist er - im Vergleich zu vorbekannten, Cyclopentadienyl-Anionen enthaltenden und häufig wachsartig vorliegenden Platin(IV)-Verbindungen wie [PtMe3(MeCp)] - einfacher handhabbar. Die Platin(IV)-Verbindung [PtMe3(GuaMe)] zeigt zudem eine Absorption im Vis-Bereich. Das stellt im Rahmen lichtinduzierter Platin-katalysierter Reaktionen, beispielsweise Hydrosilylierungsreaktionen, einen weiteren Vorteil dar. Denn dabei ist regelmäßig die Verwendung von UV/Vis-Licht vorgesehen, wodurch üblicherweise besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind, um das Hautkrebsrisiko zu reduzieren. Solche Sicherheitsmaßnahmen sind bei Verwendung von [PtMe3(GuaMe)] nicht zwingend notwendig. Weiterhin vorteilhaft ist, dass die monomere Verbindung [PtMe3(GuaMe)] unter Lichtausschluss für mehrere Monate bei Raumtemperatur lagerbar ist. Währenddessen werden weder Zersetzungsreaktionen noch eine Oligomerisierung oder Polymerisierung beobachtet.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform weist der isolierte Platin(IV)-Komplex gemäß der Formel III und/oder der Formel IV einen Gesamtgehalt an Verunreinigungen, umfassend insbesondere Verunreinigungen durch Edukte, Nebenprodukte, Luftsauerstoff, Wasser, sauerstoffhaltige Verbindungen,
Halbmetalle, Metalle, insbesondere Platin(O), gegebenenfalls in Form von Platin(O)- Nanopartikeln und/oder Platin(O) enthaltenden Nanopartikeln, und Lösungsmittel, , von unter 1000 ppm, idealerweise von unter 100 ppm, auf.
Die Platin(IV)-Komplexe gemäß der Formel III und/oder IV sowie deren Lösungen oder Suspensionen in einem Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, z. B. SL, sind - insbesondere mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe, Lösungen und Suspensionen - vorteilhafterweise auf einfache, reproduzierbare und vergleichsweise kostengünstige Weise in hoher Reinheit von 97 %, vorteilhaft von mehr als 97 %, insbesondere von mehr als 98 % oder 99 %, und guter Ausbeute von üblicherweise > 60 %, vorteilhaft > 70 %, erhältlich sowie in guter Raum-Zeit- Ausbeute. Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder beispielsweise Verunreinigungen aus den Edukten enthalten. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Verunreinigungen, z. B. von Lösungsmitteln, mittels gaschromatographischer Verfahren (GC), ggf. mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), bestimmt werden kann.
Definitionen der Begriffe „Platin(IV)-Komplex in hoher Reinheit“ und „Raum-Zeit- Ausbeute“ sind bereits weiter oben gegeben.
Nach alledem eignen sich die hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe gemäß den allgemeinen Formeln III und IV sowie Lösungen oder Suspensionen, umfassend wenigstens einen solchen Platin(IV)-Komplex, als qualitativ hochwertige Edukte für weitere Umsetzungen und/oder Anwendungen, auch im industriellen Maßstab.
Zudem wird die Aufgabe gelöst durch ■ einen Platin(IV)-Komplex gemäß Formel
(V) und/oder (VI) oder
■ eine Lösung oder eine Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß Formel V und/oder Formel VI und ein Lösungsmittel SD, welches ein aprotisch- unpolares oder ein aprotisch-polares Lösungsmittel umfasst oder ist.
Bei den Platin(IV)-Komplexen gemäß Formel V und Formel VI handelt es sich jeweils um das Produkt einer photoinduzierten, insbesondere tageslichtinduzierten, Dimerisierung. Die Verbindungen gemäß Formel V und Formel VI weisen jeweils zwei 4,8-verknüpfte Organo-dihydroguajazulenyl-Radikalanionen auf. Dabei trägt jeweils das über sein C4-Atom an der Verknüpfung beteiligte Radikalanion in 8- Position oder in 6-Position des Guajazulengerüsts zusätzlich zu einem H-Atom einen Organylrest R, insbesondere einen Methylrest. Die Formeln V und VI umfassen jeweils auch Lösungsmitteladdukte.
Gemäß einer Ausführungsform der hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe gemäß Formel V und Formel VI oder Lösungen oder Suspensionen, umfassend wenigstens einen solchen Platin(IV)-Komplex, umfasst das Lösungsmittel SD wenigstens ein Lösungsmittel, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus aprotisch- polaren Lösungsmitteln, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, siliciumorganischen Verbindungen, und Mischungen davon. Vorteilhaft ist das Lösungsmittel SD ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aprotisch-polaren Lösungsmitteln, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, insbesondere mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, siliciumorganischen Verbindungen, und Mischungen davon.
Das aprotisch-polare Lösungsmittel ist beispielsweise ein Ether oder umfasst wenigstens einen Ether. Der Ether kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus Tetrahydrofuran, Methyltetrahydrofuran, 1 ,4-Dioxan, 1 ,2-Dimethoxyethan, Diethylether, Methyl- tert-butylether, Di-n-propylether, Di/sopropylether, Cyclopentylmethylether, und deren Isomeren, und Mischungen davon.
Eine Definition des Begriffes „aliphatische Kohlenwasserstoffe“ ist bereits weiter oben gegeben. Der aliphatische Kohlenwasserstoff kann auch 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 , 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 , 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 oder 29 Kohlenstoffatome aufweisen. Vorteilhaft weist der aliphatische Kohlenwasserstoff 1 bis 20 Kohlenstoffatome auf, vorteilhafter 1 bis 18 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 16 Kohlenstoffatome.
Mit aromatischen Kohlenwasserstoffen sind insbesondere Benzol und seine Derivate, z. B. Toluol und Xylol, gemeint.
Gemäß einer weiteren alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen, umfassend wenigstens einen solchen Platin(IV)-Komplex, ist die siliciumorganische Verbindung ein Silikon. Eine Definition des Begriffes „Silikon“ ist bereits weiter oben angegeben. Zudem sind dort in nicht einschränkender Weise Beispiele für Silikone aufgeführt.
Ein Beispiel für ein aprotisch-polares Lösungsmittel ist Dimethylsulfoxid (DMSO).
Gemäß einer anderen Ausführungsvariante sind die in einem Lösungsmittelgemisch SD enthaltenen Solventien miteinander mischbar. Der Ausdruck „mischbar“ ist bereits weiter oben definiert.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Lösungsmittel SD mit dem weiter oben definierten Lösungsmittel SP mischbar oder identisch ist.
Die Dimerisierungsreaktion erfolgt in Lösung, insbesondere in einem der oben genannten aprotisch-unpolaren Lösungsmittel SD oder in einem aprotisch-polaren Lösungsmittel So wie beispielsweise DMSO, infolge einer lichtinduzierten Methaneliminierung gemäß der folgenden Bruttogleichung:
2 [PtMe3(GuaMe)] — hv — > [Me3Pt(Gua~Gua)PtMe3] + CH4 t
Das Homodimer gemäß Formel V ist ausgehend von einer Lösung eines Diastereomerengemisches, bestehend aus den beiden Diastereomeren PtMe3(Gua- 8-e o-Me)] (III.D1.1 ) und [PtMe3(Gua-8-enaio-Me)] (III.D2.1 ) erhältlich. Der Platin(IV)- Komplex gemäß Formel V wurde mittels massenspektrometrischer Untersuchung identifiziert. Das Heterodimer gemäß Formel VI ist ausgehend von einer Lösung eines Diastereomerengemisches, bestehend aus den vier Diastereomeren [PtMe3(Gua-8-exo-Me)] (III.D1.1 ), [PtMe3(Gua-8-enoio-Me)] (III.D2.1 ), [PtMe3(Gua-6- endo- Me)] (IV.D3.1 ), [PtMe3(Gua-6-exo-Me)j (IV.D4.1 ), erhältlich. Der Platin(IV)- Komplex gemäß Formel VI wurde mittels Röntgenstrukturanalyse und massenspektrometischer Untersuchung identifiziert.
Als Lösungsmittel ist in beiden Fällen eines der oben genannten aprotisch-unpolaren Lösungsmittel SD oder ein aprotisch-polares Lösungsmittel SD einsetzbar, beispielsweise DMSO. Die Reaktionszeit beträgt - in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen, insbesondere der Konzentration des jeweiligen Diastereomerengemisches in dem gewählten Lösungsmittel und der Intensität des zur Bestrahlung genutzten sichtbaren Lichtes, 1 Stunde bis 72 Stunden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung ■ wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und/oder gemäß Formel
(V) und/oder (VI) oder wenigstens einer Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und/oder umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß Formel
(V) und/oder VI und ein Lösungsmittel SD, welches ein aprotisch-unpolares oder ein aprotisch- polares Lösungsmittel umfasst oder ist, insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wobei
R jeweils ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen
Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten,
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Platin(IV)- Komplexe oder - gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex, oder
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, als i. Präkatalysator oder Präkatalysator enthaltende Lösung oder Suspension in einer chemischen Reaktion und/oder ii. Katalysator oder Katalysator enthaltende Lösung oder Suspension in einer chemischen Reaktion und/oder iii. Präkursorverbindung oder Präkursorverbindung enthaltende Lösung oder Suspension zur Herstellung wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats.
Zum einen handelt es sich bei der vorgenannten Verwendung um ein Verfahren zur
Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung
■ wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und/oder gemäß Formel
oder
■ wenigstens einer Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und/oder gemäß Formel
(V) und/oder (VI), und ein Lösungsmittel SD, welches ein aprotisch-unpolares oder ein aprotisch- polares Lösungsmittel umfasst oder ist, insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wobei
R jeweils ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten,
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Platin(IV)- Komplexe oder
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex, oder
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, umfassend die Schritte:
A) Zurverfügungstellung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und/oder gemäß Formel V und/oder VI oder der wenigstens einen Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)- Komplex gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und/oder umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß Formel V und/oder VI und ein Lösungsmittel SD, welches ein aprotisch-unpolares oder ein aprotisch-polares Lösungsmittel umfasst oder ist, insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und
B) Durchführung der chemischen Reaktion unter Verwendung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und/oder gemäß Formel V und/oder VI als Präkatalysator und/oder als Katalysator. Dabei umfassen die allgemeinen Formeln III und IV jeweils sowohl die Monomere als auch etwaige Oligomere, insbesondere Dimere, und Lösungsmitteladdukte. Die Formeln V und VI umfassen jeweils auch Lösungsmitteladdutke.
Zudem liegen die hier zu verwendenden Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln III und IV insbesondere jeweils als ein Diastereomerengemisch vor. Mit anderen Worten: Im Falle des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel III stellt das Kohlenstoffatom C8 ein Stereozentrum dar, im Falle des Platin(IV)-Komplexes gemäß Formel IV stellt das Kohlenstoffatom C6 ein Stereozentrum dar. Alternativ kann - insbesondere in Abhängigkeit vom gewähltem Substituent R - ein Diastereomerengemisch vorliegen, welches sowohl das Diastereomerengemisch der Verbindung gemäß Formel III als auch das Diastereomerengemisch der Verbindung gemäß Formel IV umfasst, insbesondere daraus besteht. In jedem der vorgenannten Fälle liegt jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vor, wobei die Diastereomere unabhängig voneinander jeweils als ein Racemat vorliegen können.
Die Platin(IV)-Komplexe gemäß den allgemeinen Formeln III, IV, V und VI werden üblicherweise solvensfrei, d. h. nicht als Solvensaddukte, erhalten bzw. liegen in der Regel solvensfrei vor. Mittels der weiter oben beschriebenen Verfahren zur Fierstellung solcher Platin(IV)-Komplexe, insbesondere gemäß Formel III und Formel IV, können aber auch Lösungsmitteladdukte dieser Metallkomplexe erhalten werden. Im Falle eines solchen Adduktes ist das Lösungsmittel insbesondere mit dem - im Rahmen des weiter oben beschriebenen Verfahrens verwendeten - Lösungsmittel SP identisch, wenn es sich bei dem Lösungsmittel SP um ein Alkoxyalkan handelt oder das Lösungsmittel SP wenigstens ein Alkoxyalkan enthält.
Insbesondere mit Blick auf eine Verwendung als Platinpräkursor-Verbindungen in Gasphasenabscheidungsprozessen ist es vorteilhaft, wenn die Platin(IV)-Komplexe gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und/oder V und/oder VI insbesondere Alkoxyalkan-frei vorliegen.
Als chemische Reaktionen, welche unter Verwendung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder gemäß der allgemeinen Formel IV und/oder gemäß der allgemeinen Formel IV und/oder gemäß der allgemeinen Formel V als Präkatalysator und/oder als Katalysator durchgeführt werden können, seien hier in nicht einschränkender Weise beispielhaft lichtinduzierte Platin-katalysierte Flydrosilylierungsreaktionen und die Hydrierung ungesättigter Verbindungen und Polymerisationsreaktionen, bei denen die Katalysatoraktivierung durch ultraviolette oder sichtbare Strahlung erfolgt, genannt.
Zum anderen handelt es sich bei der vorgenannten Verwendung um ein Verfahren zur Herstellung i. wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder ii. wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats unter Verwendung ■ wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) oder
■ wenigstens einer Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wobei
R jeweils ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten,
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Platin(IV)- Komplexe oder
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex, oder
- erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe oder solcher Lösungen oder Suspensionen gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, umfassend die Schritte:
A) Zurverfügungstellung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV oder der wenigstens einen Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)- Komplex gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und
B) Abscheidung i. der wenigstens einen Schicht bestehend aus Platin oder ii. der wenigstens einen Schicht, welche Platin enthält, auf der wenigstens einen Oberfläche des Substrats unter Verwendung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV als Präkursorverbindung. Bei den hier beschriebenen Verwendungen bzw. den hier beanspruchten Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion oder zur Herstellung wenigstens einer Platinschicht oder wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, können die Platin(IV)-Komplexe gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Platin(IV)-Komplexe als Feststoffe, Flüssigkeiten, Lösungen oder Suspensionen eingesetzt werden. Alternativ können die Platin(IV)-Komplexe oder Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen Platin(IV)-Komplex und wenigstens ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, z. B. SL, jeweils erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe bzw. Lösungen oder Suspensionen gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen als Feststoff, Flüssigkeit, Lösung oder Suspension eingesetzt werden. Aufgrund ihrer hohen Reinheit eignen sich die vorgenannten Pt(IV)-Komplex-Verbindungen gemäß den Formeln III, IV, V und VI, insbesondere gemäß den Formeln III und IV, sowohl für den Einsatz als Präkatalysatoren und/oder als Katalysatoren in einer Vielzahl von Reaktionen, welche durch Platin katalysiert werden, als auch als Platinpräkursor-Verbindungen in Gasphasenabscheidungsprozessen, insbesondere Niedrigtemperatur- Gasphasenabscheidungsverfahren. Einige dieser Platin(IV)-Komplexe liegen vorteilhaft nicht nur in hoher Reinheit, sondern auch bei Raumtemperatur flüssig vor.
Eine Definition des Ausdrucks „Platin(IV)-Komplex in hoher Reinheit“ ist weiter oben angegeben.
Die Platin(IV)-Komplexe gemäß den allgemeinen Formeln III und IV weisen jeweils ein Organo-dihydroguajazulenyl-Anion bzw. R-Dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 auf, welches in 8-Position oder in 6-Position des Guajazulengerüsts zusätzlich zu einem H-Atom einen Organylrest R trägt. Bei dem R-Dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 kann es sich also um ein 7-/so-propyl-1 ,4-dimethyl-8-R-dihydroazulenyl- Anion bzw. 8-R-Dihydroguajazulenyl-Anion (Gua-8-R)1 gemäß Formel III oder um ein 7-/so-propyl-1 ,4-dimethyl-6-R-dihydroazulenyl-Anion bzw. 6-R- Dihydroguajazulenyl-Anion (Gua-6-R)1 gemäß Formel IV handeln. Anders ausgedrückt: In C8-Position oder in C6-Position des Guajazulengerüsts liegt eine RCH-Gruppe vor. Die Platin(IV)-Komplexe gemäß Formel V und Formel VI weisen jeweils zwei 4,8-verknüpfte Organo-dihydroguajazulenyl-Radikalanionen auf. Dabei trägt jeweils das über sein C4-Atom an der Verknüpfung beteiligte Radikalanion in 8- Position oder in 6-Position des Guajazulengerüsts zusätzlich zu einem H-Atom einen Organylrest R, insbesondere einen Methylrest. Infolge der Addition eines Organyl- Anions (R)1 wird die Aromatizität auf den Fünfring beschränkt, wobei in der Regel die für Azulen und dessen Derivate typische blaue Farbe verloren geht. Das Organo- dihydroguajazulenyl-Anion (GuaR)1 stellt ein Derivat des Cyclopentadienyl-Anions bzw. ein Cyclopentadienyl-artiges Monoanion dar.
Aufgrund des Vorhandenseins eines R-Dihydroguajazulenyl-Anions, also eines Cyclopentadienyl-artigen Monoanions, eignen sich die Verbindungen gemäß den allgemeinen Formeln III und IV insbesondere als Präkatalysatoren und/oder Katalysatoren für chemische Reaktionen, in welchen ansonsten Platin(IV)-Komplexe eingesetzt werden, die Cyclopentadienyl-Liganden aufweisen. Dasselbe gilt für die Platin(IV)-Komplexe gemäß Formel V und Formel VI, welche jeweils zwei 4,8- verknüpfte Organo-dihydroguajazulenyl-Radikalanionen aufweisen. Besonders vorteilhaft ist, dass die Zurverfügungstellung eines R-Dihydroguajazulenyl-Liganden im Vergleich zur Bereitstellung des Cyclopentadienyl-Liganden weniger arbeits- und zeitaufwändig ist. Insbesondere können die hier als Edukte eingesetzten Verbindungen, welche Cyclopentadienyl-artige Liganden umfassen, unter Verwendung von kostengünstigen nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Denn Guajazulen ist partialsynthetisch zugänglich, nämlich ausgehend von dem Naturstoff Guajol und anderen Azulenbildnern durch einfache Dehydratisierung und Dehydrierung (T. Shono, N. Kise, T. Fujimoto, N. Tominaga, Fl. Morita, J. Org. Chem. 1992, 57, 26, 7175 - 7187; CH 314487 A (B. Joos) 29.01.1953). Infolgedessen fallen auch der Syntheseaufwand und die Herstellungskosten für die hier beanspruchten Platin(IV)-Komplexe sowie Lösungen oder Suspensionen, umfassend wenigstens eine solche Pt(IV)-Verbindung und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, geringer aus als für analoge Platin(IV)-Cp-Komplexe. Mithin stellen die hier beschriebenen Platin(IV)- Komplexe sowie deren Lösungen und Suspensionen insbesondere mit Blick auf eine industrielle Anwendung eine Alternative für Platin(IV)-Cp-Komplexe dar.
Bei Guajazulen handelt es sich um einen Naturstoff, der in Kamillenöl und anderen ätherischen Ölen enthalten und daher vorteilhafterweise in großen Mengen kostengünstig zugänglich ist. Synthetisch kann es aus dem Guajol des Guajakholzöls (Guajakharz) hergestellt werden. Guajazulen ist eine intensiv blaue Substanz mit entzündungshemmender Wirkung.
Die Platin(IV)-Komplexe gemäß Formel III und/oder gemäß Formel IV und/oder gemäß Formel V und/oder gemäß Formel VI, insbesondere die Platin(IV)-Komplexe gemäß Formel III und/oder Formel IV, sowie deren Lösungen oder Suspensionen in einem Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, z. B. SL, sind - insbesondere mittels eines der weiter oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe, Lösungen und Suspensionen - vorteilhafterweise auf einfache, reproduzierbare und vergleichsweise kostengünstige Weise in hoher Reinheit von 97 %, vorteilhaft von mehr als 97 %, insbesondere von mehr als 98 % oder 99 %, und guter Ausbeutevon üblicherweise > 60 %, vorteilhaft > 70 %, erhältlich sowie in guter Raum-Zeit- Ausbeute. Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder beispielsweise Verunreinigungen aus den Edukten enthalten. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Verunreinigungen, wie z. B. von Lösungsmitteln, mittels gaschromatographischer Verfahren (GC), ggf. mit Massenspektrometrie- Kopplung (GC-MS), bestimmt werden kann.
Definitionen der Begriffe „Platin(IV)-Komplex in hoher Reinheit“ und „Raum-Zeit- Ausbeute“ sind bereits weiter oben gegeben.
Ein Beispiel für einen in den hier beanspruchten Verwendungen bzw. den hier beanspruchten Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion oder zur Herstellung wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder wenigstens einer Platin enthaltenden Schicht verwendeten Platin(IV)-Komplex ist der Halb sandwich- Komplex [PtMe3(GuaMe)]. Dieser liegt - wie bereits weiter oben dargelegt - in isolierter Form vorteilhafterweise als bei Raumtemperatur flüssiges Diastereomerengemisch vor, bestehend aus zwei oder vier diastereomeren Enantiomerenpaaren. Dabei kann jedes der Diastereomere optional als Racemat vorliegen. Aufgrund der Tatsache, dass der isolierte Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)] in Form eines Öls vorliegt, ist er - im Vergleich zu vorbekannten, Cyclopentadienyl- Anionen enthaltenden und häufig wachsartig vorliegenden Präkatalysatoren wie [PtMe3(MeCp)] - einfacher handhabbar. Als bei Raumtemperatur flüssig vorliegende Platin(IV)-Verbindung eignet sich [PtMe3(GuaMe)] außerdem besonders als Platinpräkursor-Verbindung für Gasphasenabscheidungsprozesse, insbesondere Niedrigtemperatur-Gasphasenabscheidungsverfahren.
Die Platin(IV)-Verbindung [PtMe3(GuaMe)] zeigt zudem eine Absorption im Vis- Bereich. Das stellt im Rahmen lichtinduzierter Platin-katalysierter Reaktionen, beispielsweise Hydrosilylierungsreaktionen, einen weiteren Vorteil dar. Denn dabei ist regelmäßig die Verwendung von UV/Vis-Licht vorgesehen, wodurch üblicherweise besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind, um das Hautkrebsrisiko zu reduzieren. Solche Sicherheitsmaßnahmen sind bei Verwendung von [PtMe3(GuaMe)] nicht zwingend notwendig.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die monomere Verbindung [PtMe3(GuaMe)] unter Lichtausschluss für mehrere Monate bei Raumtemperatur lagerbar ist. Währenddessen werden weder Zersetzungsreaktionen noch eine Oligomerisierung oder Polymerisierung beobachtet. Vorteilhaft ist zudem, dass der Komplex [PtMe3(GuaMe)] eine relativ hohe thermische Stabilität aufweist, also auch bei erhöhten Reaktions- oder Abscheidungstemperaturen verwendbar ist. Laut thermogravimetrischer Analyse (TGA) erfolgt ein 3%-Abbau bei einer Temperatur von 180 °C.
In Schritt A) der hier beschriebenen Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion oder zur Herstellung wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, kann jeweils die Zurverfügungstellung eines Platin(IV)-Komplexes oder mehrerer Platin(IV)-Komplexe vorgesehen sein. In einer Ausführungsvariante des jeweiligen Verfahrens ist vorgesehen, dass in Schritt A) wenigstens ein Platin(IV)-Komplex als Feststoff, als Flüssigkeit oder als Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex, zur Verfügung gestellt wird. Alternativ oder ergänzend können mehrere Platin(IV)- Komplexe unabhängig voneinander als separate Feststoffe oder als Feststoffgemische oder als separate Flüssgkeiten oder als Flüssigkeitsgemische oder als separate Lösungen oder Suspensionen, umfassend jeweils einen Platin(IV)- Komplex, oder als Lösung oder Suspensionen, umfassend mehrere Platin(IV)- Komplexe, zur Verfügung gestellt werden.
An dieser Stelle sowie im Folgenden wird auf die Angabe einer exakten Stöchiometrie der abscheidbaren Platin enthaltenden Schichten oder Filme verzichtet. Der Begriff Schicht ist gleichbedeutend mit dem Ausdruck Film und trifft keine Aussage über die Schichtdicke oder die Filmdicke. Zudem kann gemäß der vorliegenden Erfindung eine Platinschicht oder eine Schicht, welche Platin enthält, Nanopartikel eines Metalls Q, insbesondere Platin-Nanopartikel, oder Nanopartikel unterschiedlicher Metalle Q oder Nanopartikel, die jeweils mehrere Metalle Q umfassen, enthalten oder aus solchen Nanopartikeln bestehen.
Die verwendeten Platin(IV)-Komplexe sind aufgrund ihrer hohen Reinheit besonders gut als Präkursorverbindungen zur Fierstellung qualitativ hochwertiger Platinschichten oder Platin enthaltender Schichten auf einer Oberfläche eines Substrats geeignet. Das ist insbesondere zurückzuführen auf ihre Herstellung nach einem Verfahren gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen, nämlich unter Verwendung von Alkalimetall-R-dihydroguajazuleniden gemäß Formel I und/oder Formel II. Zudem sind die gemäß Schritt A) zur Verfügung zu stellenden Platin(IV)-Komplexe bzw. Lösungen oder Suspensionen, umfassend solche Komplexe, nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen oder Lösungen oder Suspensionen gemäß einer der vorbeschriebenen Ausführungsformen relativ einfach, reproduzierbar sowievergleichsweise nachhaltig und kostengünstig darstellbar. Letzteres ermöglicht ihre Verwendung im großtechnischen Maßstab.
In einer Ausführungsvariante der hier beanspruchten Verwendungen bzw. der hier beanspruchten Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion oder zur Herstellung wenigstens einer Schicht, welche aus Platin besteht oder Platin enthält, ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 Kohlenstoffatomen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der beanspruchten Verwendungen bzw. der hier beanspruchten Verfahren ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 6 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylresten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten. Als Rest R können also auch primäre, sekundäre, tertiäre Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylreste mit 2, 3, 4 oder 5 Kohlenstoffatomen vorgesehen sein sowie cyclische Alkylreste mit 4 oder 5 Kohlenstoffatomen. In einer noch anderen Variante der beanspruchten Verwendungen bzw. der hier beanspruchten Verfahren ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /- Bu, s-Bu, f-Bu, n- Pentyl, 2-Pentyl, 3- Pentyl, 2-Methylbutyl, 3-Methylbutyl, 3-Methylbut-2-yl, 2-Methylbut-2-yl, 2,2- Dimethylpropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren. Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, /-Bu, s-Bu, f-Bu, Cyclohexyl, Phenyl, Tolyl, Benzyl und Cumyl, und deren Isomeren, besonders vorteilhaft ist R ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Me, Et, n-Pr, /-Pr, n-Bu, -Bu, s-Bu, f-Bu, insbesondere ist R = Me.
In einer weiteren Ausführungsform der hier beschriebenen Verwendungen bzw. der hier beanspruchten Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion oder zur Herstellung wenigstens einer Schicht, welche aus Platin besteht oder Platin enthält, ist der Platin(IV)-Komplex ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus [PtMe3(GuaMe)], [PtMe3(GuaEt)], [PtMe3(GuanPr)], [PtMe3(Gua/Pr)], [PtMe3(GuanBu)], [PtMe3(Gua/Bu)], [PtMe3(Gua/Bu)j, [PtMe3(GuasBu)] und [PtMe3(GuaPh)]. Insbesondere ist der Platin(IV)-Komplex [PtMe3(GuaMe)]. Der Halbsanc/w/ch-Komplex [PtMe3(GuaMe)] liegt - wie bereits weiter oben dargelegt - in isolierter Form vorteilhafterweise als bei Raumtemperatur flüssiges Diastereomerengemisch vor, bestehend aus zwei oder vier diastereomeren Enantiomerenpaaren, wobei jedes der Diastereomere optional als Racemat vorliegt. In einer anderen Ausführungsform des hier beanspruchten Verfahrens zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht erfolgt die Abscheidung der Platinschicht oder der Platin enthaltenden Schicht in Schritt B) mittels eines Gasphasenabscheidungsverfahrens, insbesondere eines Niedrigtemperatur-Gasphasenabscheidungsverfahrens. Vorteilhaft erfolgt die Abscheidung der Platinschicht oder der Platin enthaltenden Schicht mittels eines A/-D-Verfahrens oder eines /WOCt/D-Verfahrens, insbesondere mittels eines MO VPE- Verfahrens. Alternativ kann ein Sol-Gel-Verfahren angewendet werden, wobei das Sol beispielsweise mittels Spin- oder Dipcoating auf einer Oberfläche oder mehreren Oberflächen des Substrats abgeschieden werden kann.
Eine weitere Variante der hier beschriebenen Verwendung bzw. des beanspruchten Verfahrens sieht eine sequenzielle Abscheidung mehrerer Platinschichten und/oder Platin enthaltender Schichten auf der Oberfläche des Substrats vor. Dabei erfolgt eine Wiederholung von Schritt B), wobei die jeweiligen Platin enthaltenden Schichten und/oder Platinschichten nacheinander abgeschieden werden. Die jeweils erste Schicht wird unmittelbar auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden, während die weiteren Schichten auf der Oberfläche der jeweils zuvor abgeschiedenen Schicht abgeschieden werden.
Das Substrat kann beispielsweise ein Nichtmetall oder mehrere Nichtedelmetalle umfassen oder aus einem Nichtmetall oder mehreren Nichtedelmetallen gefertigt sein. Alternativ oder ergänzend kann das Substrat ein nichtmetallisches Material oder mehrere nichtmetallische Materialien umfassen oder vollständig aus einem nichtmetallischen Material oder mehreren solcher Materialien bestehen. Als Substrat können z. B. Korundfolien oder dünne metallische Folien eingesetzt werden. Das Substrat kann selbst Teil eines Bauteils sein. In einer Ausführungsform der vorgenannten Verwendung eines Platin(IV)-Komplexes als Präkursorverbindung zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht bzw. in einer Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht auf einer Oberfläche eines Substrats ist das Substrat ein Wafer. Der Wafer kann Silicium, Siliciumcarbid, Germanium, Galliumarsenid, Indiumphosphid, ein Glas, wie z. B. S1O2, und/oder einen Kunststoff, wie z. B. Silikon, umfassen oder vollständig aus einem oder mehreren dieser Materialien bestehen. Zudem kann der Wafer eine Waferschicht oder mehrere Waferschichten mit jeweils einer Oberfläche aufweisen. Die Herstellung einer Platinschicht oder einer Platin enthaltenden Schicht kann auf der Oberfläche einer Waferschicht oder mehrerer Waferschichten vorgesehen sein.
Mittels der hier beanspruchten Verwendung bzw. des hier beschriebenen Verfahrens erhaltene oder erhältliche Substrate, umfassend eine Platinschicht oder eine Platin enthaltende Schicht, ggf. umfassend Metallnanopartikel oder bestehend aus Metallnanopartikeln, sind aufgrund der hohen Reinheit der Platinschicht oder der Platin enthaltenden Schicht besonders gut für die Herstellung eines elektronischen Bauelements, insbesondere eines elektronischen Halbleiterbauelements, oder einer redoxaktiven Elektrode für eine Brennstoffzelle einsetzbar. In letzterem Fall fungiert die Platinschicht oder die Platin enthaltende Schicht als katalytische Schicht.
Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Substrat, welches auf wenigstens einer Oberfläche i. wenigstens eine Schicht bestehend aus Platin, oder ii. wenigstens eine Schicht, welche Platin enthält, aufweist, wobei die wenigstens eine Schicht bestehend aus Platin oder die wenigstens eine Schicht, welche Platin enthält, herstellbar oder hergestellt ist unter Verwendung eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV oder einer Lösung oder Suspension, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist,
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Platin(IV)- Komplexe oder
- gemäß einer Ausführungsform der weiter oben beschriebenen Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex, oder - erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren zur Herstellung solcher Platin(IV)- Komplexe oder solcher Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex, gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen.
Hinsichtlich einer Auswahl verwendbarer Platin(IV)-Komplexe gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV sowie von Lösungen oder Suspensionen, umfassend einen solchen Platin(IV)-Komplex und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wird auf die Ausführungen betreffend das weiter oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines solchen Substrats verwiesen.
Eine Definition des Begriffs „mischbar“ ist bereits weiter oben gegeben.
Hinsichtlich der Vorteile eines solchen Substrats wird auf die Vorteile verwiesen, welche für das weiter oben beschriebene Verfahren zur Herstellung eines solchen Substrats genannt sind.
Das hier beschriebene Substrat ist insbesondere mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats erhältlich.
Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch eine vernetzbare Silikonzusammensetzung, umfassend i. wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen vom Typ (a), Verbindungen vom Typ (b) und Verbindungen vom Typ (c), wobei
- Verbindungen vom Typ (a) organische Verbindungen und siliciumorganische Verbindungen sind, umfassend jeweils wenigstens zwei Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen,
- Verbindungen vom Typ (b) siliciumorganische Verbindungen sind, umfassend jeweils wenigstens zwei Si-gebundene Wasserstoffatome, und - Verbindungen vom Typ (c) siliciumorganische Verbindungen sind, umfassend jeweils SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff- Mehrfachbindungen und Si-gebundene Wasserstoffatome, wobei die Silikonzusammensetzung wenigstens eine Verbindung mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und wenigstens eine Verbindung mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen enthält, und ii. wenigstens einen Platin(IV)-Komplex gemäß einer der Formeln III, IV, V und VI gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen.
Die vernetzbare Silikonzusammensetzung ist einfach durch Mischen der jeweils gewünschten Verbindungen erhältlich, wobei die gewünschten Verbindungen in beliebiger Reihenfolge miteinander vermischt werden können.
Mittels der hier beanspruchten vernetzbaren, insbesondere additionsvernetzbaren, Silikonzusammensetzung sind Silikonelastomere herstellbar. In solchen vernetzbaren Silikonzusammensetzungen erfolgt der Vernetzungsvorgang im Allgemeinen über eine Hydrosilylierungsreaktion, bei welcher als Katalysator üblicherweise Platin oder ein anderes Metall aus der Platingruppe eingesetzt wird.
Bei der katalytisch ablaufenden Reaktion werden aliphatisch ungesättigte Gruppen mit Si-gebundenem Wasserstoff zur Reaktion gebracht, um die vernetzbare Silikonzusammensetzung über den Aufbau eines Netzwerks in den elastomeren Zustand zu überführen. Nach dem Stand der Technik erfolgt die Aktivierung der eingesetzten Katalysatoren regelmäßig thermisch oder unter Verwendung von UV/Vis-Strahlung. Erstere Vorgehensweise ist üblicherweise relativ kostenintensiv. Der Einsatz von UV/Vis-Strahlung ist zwar kostengünstiger, erfordert jedoch in der Regel besondere Sicherheitsmaßnahmen, um das Hautkrebsrisiko zu reduzieren. Solche Sicherheitsmaßnahmen sind bei Verwendung einer hier beschriebenen vernetzbaren, insbesondere additionsvernetzbaren, Silikonzusammensetzung, umfassend wenigstens einen Platin(IV)-Komplex gemäß einer der Formeln III, IV, V und VI gemäß einer der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen, insbesondere [PtMe3(GuaMe)j, nicht zwingend notwendig. Denn die weiter oben beschriebenen Platin(IV)-Komplexe, welche jeweils wenigstens einen Organo- dihydroguajazulenyl-Liganden (GuaR)1 oder zwei 4,8-verknüpfte Organo- dihydroguajazulenyl-Radikalanionen aufweisen, zeigen eine Absorption im Vis- Bereich und sind daher mittels sichtbarer Strahlung aktivierbar.
Insbesondere Platin(IV)-Komplexe gemäß Formel III und/oder gemäß Formel IV sowie deren Lösungen oder Suspensionen in einem Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, z. B. SL, sind - insbesondere mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens zur Herstellung solcher Platin(IV)-Komplexe, Lösungen und Suspensionen - vorteilhafterweise auf einfache, reproduzierbare und vergleichsweise kostengünstige Weise in hoher Reinheit von 97 %, vorteilhaft von mehr als 97 %, insbesondere von mehr als 98 % oder 99 %, und guter Ausbeutevon üblicherweise > 60 %, vorteilhaft > 70 %, erhältlich sowie in guter Raum-Zeit-Ausbeute. Im Allgemeinen kann das Endprodukt noch Reste von Lösungsmitteln oder beispielsweise Verunreinigungen aus den Edukten enthalten. Dem Fachmann ist bekannt, dass der Gehalt an Verunreinigungen, wie z. B. von Lösungsmitteln, mittels gaschromatographischer Verfahren (GC), ggf. mit Massenspektrometrie-Kopplung (GC-MS), bestimmt werden kann.
Definitionen der Begriffe „Platin(IV)-Komplex in hoher Reinheit“ und „Raum-Zeit- Ausbeute“ sind bereits weiter oben gegeben.
Nach alledem sind die hier beanspruchten vernetzbaren Silikonzusammensetzungen vorteilhafterweise auf einfache, reproduzierbare und vergleichsweise kostengünstige Weise in hoher Reinheit erhältlich. Vorteilhaft ist zudem, dass die Verwendung dieser Zusammensetzungen zur Herstellung von Silikonelastomeren besonders einfach, sicher und kostengünstig realisierbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform der hier beanspruchten vernetzbaren Silikonzusammensetzung umfasst die Silikonzusammensetzung i. jeweils wenigstens eine Verbindung vom Typ (a) und Typ (b) oder ii. wenigstens eine Verbindung vom Typ (c) oder iii. jeweils wenigstens eine Verbindung vom Typ (a) und Typ (c) oder iv. jeweils wenigstens eine Verbindung vom Typ (b) und Typ (c) oder v. jeweils wenigstens eine Verbindung vom Typ (a), Typ (b) und Typ (c).
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm betreffend den Umsatz der Hydrosilylierungsreaktion von 1-Octen mit Pentamethyldisiloxan unter Verwendung von 5 ppm [PtMe3(GuaMe)j (Dreiecke) bzw. von 5 ppm [PtMe3(CpMe)j (Quadrate) als Präkatalysator,
Fig. 2 UV/Vis-Spektrum von [PtMe3(GuaMe)j, aufgenommen in Cyclohexan (105 mol/L).
Während der Hydrosilylierungsreaktion von 1 -Octen mit Pentamethyldisiloxan unter Verwendung von 5 ppm [PtMe3(GuaMe)j als Präkatalysator (vgl. Beispiel 4, NMR- Experimente mit 5 ppm Pt) wurden 1H-NMR-Spektren (Obϋb, 298 K, 300 MHz) in vordefinierten zeitlichen Abständen aufgenommen. Ein erstes 1H-NMR-Spektren wurde zum Zeitpunkt 0 h, also vor dem Starten der Hydrosilylierungsreaktion, aufgenommen. Nach etwa 0,25 h, 0,5 h, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h und 24 h wurden weitere 1H-NMR-Spektren aufgenommen.
Die Reaktionsgleichung für die Hydrosilylierung von 1-Octen lautet wie folgt:
Der Umsatz wurde jeweils auf Basis der CZ-fe-Gruppe des Produktes (im Produktmolekül grau hinterlegt) mit einer Verschiebung von 0,60 ppm bestimmt. Im Rahmen der Berechnung der Umsätze wurden sämtliche vorgenannten 1H-NMR- Spektren. berücksichtigt. In Tabelle 1 sind die berechneten Umsätze der Hydrosilylierungsreaktion von 1 -Octen mit Pentamethyldisiloxan unter Einsatz von 5 ppm [PtMe3(GuaMe)j als Präkatalysator aufgeführt (vgl. Spalte 2). Unter identischen Bedingungen wurde die Hydrosilylierungsreaktion von 1 -Octen mit Pentamethyldisiloxan unter Verwendung von 5 ppm [PtMe3(CpMe)] durchgeführt. Die berechneten Umsätze sind ebenfalls in Tabelle 1 angegeben (vgl. Spalte 3).
Tabelle 1 :
Die grafische Auswertung der in Tabelle 1 aufgeführten Ergebnisse ist in Fig. 1 dargestellt. Dabei ist auf der Abszisse die Zeit in Stunden (h) aufgetragen, und auf der Ordinate der Umsatz in Prozent (%). Die dreieckigen Datenpunkte stellen die bei Einsatz von [PtMe3(GuaMe)] als Präkatalysator berechneten Umsätze dar. Die quadratischen Datenpunkte zeigen die berechneten Umsätze an, welche mit [PtMe3(CpMe)] als Präkatalysator erzielt wurden.
Es lässt sich feststellen, dass die Hydrosilylierungsreaktion unter Einsatz von 5 ppm [PtMe3(GuaMe)] als Präkatalysator bereits nach etwa 1 h fast vollständig abgelaufen ist. Mithin wird eine sehr zufriedenstellende Reaktionsgeschwindigkeit erreicht, welche - unter identischen Bedinungen - insbesondere höher als diejenige des als Hydrosilylierungskatalysator bekannten Pt(IV)-Komplexes [PtMe3(CpMe)j ist. Mit anderen Worten: Der Präkatalysator [PtMe3(GuaMe)j zeigt eine höhere Aktivität als [PtMe3(CpMe)j.
Vorteilhafterweise liegt die Pt(IV)-Verbindung [PtMe3(GuaMe)j als Flüssigkeit vor und zeigt eine Absorption im Vis-Bereich. Das UV/Vis-Spektrum von [PtMe3(GuaMe)j ist in Fig. 2 dargestellt. Auf der Abszisse ist die Wellenlänge in nm abgetragen, auf der Ordinate die Absorption in willkürlicher Einheit (engl arbitrary unit, a. u.). Bei > 340 nm wird eine Schulter beobachtet. Diese wird durch die beiden olefinischen Doppelbindungen des Siebenrings hervorgerufen, die mit dem aromatischen System des Fünfrings in Konjugation stehen. Eine Verunreinigung durch neutrales Guajazulen, gegebenenfalls gebildet durch Abstraktion eines H-Atoms in 8-Position des Dihydroguajazulenid-Liganden, ist im sichtbaren Bereich (blau-grün) des in Fig. 2 gezeigten Spektrums nicht erkennbar.
Dass der Komplex [PtMe3(GuaMe)j eine Absorption im Vis-Bereich zeigt, stellt einen weiteren Vorteil dieser hier als Präkatalysator eingesetzten Pt(IV)-Verbindung dar. Denn bei lichtinduzierten Platin-katalysierten Flydrosilylierungsreaktionen ist regelmäßig die Verwendung von UV/Vis-Licht vorgesehen, wodurch üblicherweise besondere Sicherheitsmaßnahmen erforderlich sind, um das Hautkrebsrisiko zu reduzieren. Solche Sicherheitsmaßnahmen sind bei Verwendung von [PtMe3(GuaMe)j nicht zwingend notwendig.
Nach gängiger Lehrmeinung führt die Photolyse eines bekannten, ein Cyclopentadienyl-Anion enthaltenden Präkatalysators, wie z. B. [PtMe3(Cp)j und [PtMe3(CpMe)j, in Gegenwart eines Silans, wie z. B. Pentamethyldisiloxan, zur Bildung eines Platin-Kolloids als aktivem Hydrosilylierungskatalysator. (L. D. Boardman, Organometallics 1992, 11, 4194 - 4201 ) Boardman gibt für die Hydrosilylierungsreaktion von 1-Octen mit Pentamethyldisiloxan (äquimolare Mischung) eine Präkatalysatorkonzentration von 10 ppm Platin als [PtMe3(Cp)j an.
Bei Verwendung des im Rahmen der vorliegenden Erfindung erstmals dargestellten Präkatalysators [PtMe3(GuaMe)j wird bereits bei 50 % der in der Literatur gewählten Katalysatorkonzentration, also bei einer Präkatalysatorkonzentration von 5 ppm Platin als [PtMe3(GuaMe)j, ein vollständiger Umsatz der Substrate 1-Octen und Pentamethyldisiloxan beobachtet, und zwar bereits nach etwa 1 h.
Ein weiterer Vorteil der vorliegend als Präkatalysator eingesetzten Verbindung [PtMe3(GuaMe)j gegenüber Cyclopentadienyl-Anionen enthaltenden Pt(IV)- Verbindungen besteht darin, dass das zu dessen Herstellung erforderliche Guajazulen unter Verwendung nachwachsender Rohstoffe anstelle von Erdöl synthetisiert wird. Infolgedessen ist die Darstellung des Pt(IV)-Komplexes [PtMe3(GuaMe)] vergleichsweise nachhaltig, einfach und kostengünstig realisierbar.
Mithin stellt der im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Präkatalysator für die Hydrosilylierungsreaktion von 1 -Octen mit Pentamethyldisiloxan eingesetzte Halbsanc/w/ch-Komplex [PtMe3(GuaMe)] eine relativ nachhaltige und kostengünstige Alternative zu vorbekannten Hydrosilylierungs-Präkatalysatoren wie [PtMe3(Cp)] und [PtMe3(CpMe)] dar.
Arbeitsvorschriften zur Synthese von Li(GuaMe) und [PtMes(GuaMe)]
(GuaMe) = C15H19
= 7-/so-Propyl-1 ,4-dimethyl-8-methyl-dihydroazulenyl-Anion (Gua-8-Me)1 oder
7-/so-Propyl-1 ,4-dimethyl-6-methyl-dihydroazulenyl-Anion (Gua-6-Me)1
Materialien und Methoden
Alle Reaktionen wurden unter Standard-Inertgasbedingungen durchgeführt. Die eingesetzten Lösungsmittel und Reagenzien wurden nach Standardprozeduren gereinigt und getrocknet.
Alle kernresonanzspektroskopischen Messungen wurden an einem Gerät des Typs Bruker AV II 300, Bruker AV II HD 300, DRX 400 oder AV III 500 durchgeführt. 13C- NMR-Spektren wurden standardmäßig 1H-breitbandentkoppelt bei 300 K gemessen. 1H- und 13C-NMR-Spektren wurden auf das entsprechende Restprotonensignal des Lösungsmittels als interner Standard kalibriert: 1H: DMSO[d6]: 2,50 ppm, Oqϋb: 7,16 ppm (s); 13C: DMSO[d6]: 39,52 ppm; Oqϋb: 128,0 ppm (t). Die chemischen Verschiebungen werden in ppm angegeben und beziehen sich auf die d-Skala. Alle Signale werden entsprechend ihres Aufspaltungsmusters mit den folgenden Abkürzungen versehen: s (Singulett), d (Dublett), dd (Doppeldublett), q (Quartett), sept (Septett). Hochaufgelöste LIFDI-Massenspektren wurden mittels eines AccuTOF-GCv-TOF- Massenspektrometers (JEOL) erhalten.
UV/Vis-Spektren wurden mit einem Avantes AvaSpec-2048-Spektrophotometer in 10-mm-Küvetten in Cyclohexan mit Konzentrationen von 10 mM bei einer Scanrate von 600 nm/min bei Raumtemperatur aufgenommen.
Die thermogravimetrischen Untersuchungen wurden mit einer DSC-TGA 3 (Fa. Mettler Toledo) in einem Handschuhkasten durchgeführt. Die Proben wurden in Aluminiumtiegeln mit einer Heizrate von 10 K/min bis zur Endtemperatur erhitzt. Die Zersetzungstemperaturen wurden anhand der Daten der DSC-TGA ermittelt. Die Auswertung der erhaltenen Spektren erfolgte mit STARe Software der Fa. Mettler Toledo.
Beispiel 1 : Darstellung von Li(GuaMe)
Das Edukt Li(GuaMe) wurde in Anlehnung an die von Edelmann und Mitarbeitern für Lithium-7-/so-propyl-1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenid beschriebene Synthese hergestellt (J. Richter, P. Liebing, F. T. Edelmann, Inorg. Chim. Acta 2018, 475,18 - 27):
Li(Gua-8-Me) Li(Gua-6-Me)
Guajazulen (4,00 g, 20,2 mmol) in 40 mL Diethylether wurde mit MeLi (1 ,59 M in Diethylether, 12,68 mL) bei 0 °C versetzt. Die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und wurde für weitere 12 h gerührt. Während dieser Zeit verschwand die blaue Farbe und es bildete sich eine braune Suspension. Das ausgefallene Produkt wurde durch Filtration isoliert, mit Diethylether (3 x 20 mL) gewaschen und im Vakuum getrocknet, um Li(GuaMe) als cremefarbenen, hoch luft- und feuchtigkeitsempfindlichen Feststoff (3,35 g, 15,2 mmol, 75 %) zu erhalten. 1H-NMR (300,1 MHz, DMSO-de): d = 5,42 (d, 3JHH = 3,5 Hz, 1 H), 5,37 (d, 3JHH = 3,5 Hz, 1 H), 5,33 (d, 3JHH = 7,0 Hz, 1 H), 4,84 (d, 3JHH = 6,8 Hz, 1 H), 3,41 (q, 3JHH = 7,2 Hz, 1 H), 2,34 (sept, 3JHH = 6,7 Hz, 1 H), 2,02 (s, 3H), 1 ,99 (s, 3H), 1 ,04 (d, 3JHH = 6,7 Hz, 3H), 1 ,00 (d, 3JHH = 6,7 Hz, 3H), 0,70 (d, 3JHH = 6,9 Hz, 3H) ppm; 13C-NMR (300,1 MHz, DMSO-de): d= 140,1 (s, 1 C), 135,4 (s, 1 C), 121 ,3 (s, 1 C), 120,3 (s, 1 C), 117,7 (s, 1 C), 108,7 (s, 1C), 106,4 (s, 1 C), 106,2 (s, 1 C), 100,6 (s, 1C), 37,0 (s, 1C), 33,5 (s, 1 C), 24,2 (s, 1C), 23,2 (s, 1C), 22,7 (s, 1 C), 20,0 (s, 1 C), 13,9 (s, 1C).Anmerkung:
Die Verbindung Li(GuaMe) wurde als Gemisch der beiden Regioisomere Lithium-7- /so-propyl-1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenid (Li(Gua-8-Me)) und Lithium-7-/so-propyl- 1 ,4,6-trimethyl-dihydroazulenid (Li(Gua-6-Me)) erhalten. Laut 1H-NMR- spektroskopischer Analyse bestand das isolierte Isomerengemisch aus 12 mol% - 15 mol% Li(Gua-6-Me) und 85 mol% - 88 mol% Li(Gua-8-Me).
Beispiel 2: Darstellung von [PtMes(GuaMe)]
Li(GuaMe) (243 mg, 1 ,10 mmol) und [PtMe3l]4 (405 mg, 0,28 mmol) wurden in Diethylether (20 mL) suspendiert, und die Suspension wurde für 30 min bei 40 °C, dann für 4 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wurde eine gelbe Lösung erhalten. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Der ölige Rückstand wurde in Pentan (40 mL) aufgenommen, anorganische Salze und ggf. nicht umgesetzte Edukte wurden mittels Filtration abgetrennt. Das Lösungsmittel des Filtrats wurde im Vakuum entfernt, und [PtMe3(GuaMe)] wurde als gelbgrünes Öl in guter Ausbeute (386 mg, 0,85 mmol, 77%) erhalten. Das 1H-NMR-Spektrum zeigt ein d.r. von 68% (Haupt- Diastereomer, Fraktion 2) : 32% (Neben-Diastereomer, Fraktion 1). Die Verbindung lässt sich beispielsweise an einen Sublimationsfinger (Aceton/Trockeneis, -78 °C) kondensieren. Eine weitere Aufreinigung des Produktes kann mittels Säulenchromatographie (Silica oder AI2O3 (neutral), Hexan) erfolgen.
Fraktion 1 ([PtMe3(Gua-8-enc/o-Me)], Neben-Diastereomer):
1H-NMR (300,1 MHz, DMSO-de): d= 6,03 (dd, 3JHH = 2,8 Hz, 1 H), 5,48 (d, 3JHH = 7,1 Hz, 1 H), 5,43 (d, 3JHH = 2,7 Hz, 1 H), 5,38 (d, 3JHH = 2,6 Hz, 1 H), 3,17 (q, 3JHH = 6,8 Hz, 1 H), 2,28 (sept, 3JHH = 5,4 Hz, 1 H), 1 ,93 (s, 3H), 1 ,92 (s, 3H), 1 ,03 (d, 3JHH = 2,5 Hz, 3H), 1 ,01 (d, 3JHH = 2,3 Hz, 3H), 0,58 (s, 2JPtH = 40,6 Hz, 9H) ppm; 13C-NMR (300,1 MHz, DMSO-de): d= 149,0 (s, 1 C), 126,9 (s, 1 C), 123,5 (s, 1 C), 118,1 (s, 1 C), 116,6 (s, 1 C), 110,1 (s, 1 C), 109,3 (s, 1 C), 92,4 (s, 1 C), 86,1 (s, 1 C), 36,8 (s, 1 C), , 1 C), 22,7 (s, 1 C), 21 ,9 (s, 1 C), 21 ,6 (s, 1 C), 19,4 (s, 1 C), 9,5 (s, 1 C), -13,4 (s, 359 Hz, 3C).
Fraktion 2 ([PtMe3(Gua-8-e o-Me)], Haupt-Diastereomer):
1H-NMR (300,1 MHz, DMSO-de): d= 6,06 (dd, 3JHH = 2,6 Hz, 1 H), 5,51 (d, 3JHH = 6,7 Hz, 1 H), 5,48 (d, 3JHH = 2,6 Hz, 1 H), 5,28 (d, 3JHH = 2,6 Hz, 1 H), 3,36 (q, 3JHH = 7,0 Hz, 1 H), 2,39 (sept, 3JHH = 6,5 Hz, 1 H), 1 ,98 (s, 3H), 1 ,92 (s, 3H), 1 ,02 (d, 3JHH = 2,6 Hz, 3H), 0,99 (d, 3JHH = 1 ,9 Hz, 3H), 0,80 (s, 2JPtH = 40,3 Hz, 9H) ppm; 13C-NMR (300,1 MHz, DMSO-de): d= 150,8 (s, 1 C), 128,9 (s, 1C), 124,9 (s, 1 C), 120,0 (s, 1C),
117.9 (s, 1 C), 109,9 (s, 1 C), 108,7 (s, 1 C), 91 ,3 (s, 1 C), 83,2 (s, 1 C), 36,4 (s, 1 C),
30.9 (s, 1 C), 21 ,7 (s, 1 C), 21 ,6 (s, 1 C), 21 ,5 (s, 1 C), 20,2 (s, 1 C), 10,1 (s, 1 C), -15,28 (s, 1Jp?c= 359 Hz, 3C).
TGA (Ts = 25 K, TE = 600 K, 10 K/min): Stufen: 1 , 3%-Abbau: 180,0 °C, Gesamtmasseabbau: 50,7%.
Anmerkung:
Die ausgehend von Lithium-7-/so-propyl-1 ,4,6-trimethyl-dihydroazulenid Li(Gua-6- Me) darstellbaren Diastereomere sind weder mittels 1H-NMR-Spektroskopie detektierbar noch isolierbar. Lediglich die Dünnschichtchromatographie liefert Hinweise auf die vier möglichen Diastereomere [PtMe3(Gua-6-enc/o-Me)], [PtMe3(Gua-6-e o-Me)], [PtMe3(Gua-8-enc/o-Me)] und [PtMe3(Gua-8-e o-Me)].
Beispiel 3: Darstellung von a) [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-6-Me)PtMe3] und b) [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-8-Me)PtMe3]
Li(GuaMe) (243 mg, 1 ,10 mmol) und [PtMe3l]4 (405 mg, 0,28 mmol) wurden in Diethylether (20 mL) suspendiert, und die Suspension wurde für 30 min bei 40 °C, dann für 4 h bei Raumtemperatur gerührt. Es wurde eine gelbe Lösung erhalten. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt. Der ölige Rückstand wurde in Pentan (40 mL) aufgenommen, anorganische Salze und ggf. nicht umgesetzte Edukte wurden mittels Filtration abgetrennt. Das Lösungsmittel des Filtrats wurde im Vakuum entfernt, und [PtMe3(GuaMe)] wurde als gelbgrünes Öl in guter Ausbeute (386 mg, 0,85 mmol, 77%) erhalten.
Das 1H-NMR-Spektrum des gelbgrünen Öls in DMSO-afe (Auswertung vgl. Beispiel 2) zeigt ein d.r. von 68% ([PtMe3(Gua-8-e o-Me)]) : 32% (PtMe3(Gua-8-enc/o-Me)]). Die beiden Diastereomere [PtMe3(Gua-6-enc/o-Me)] und [PtMe3(Gua-6-e o-Me)] sind mittels 1H-NMR-Spektroskopie nicht detektierbar. a) [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-6-Me)PtMe3]
Die mittels 1H-NMR-Spektroskopie untersuchte Probe wurde drei Tage lang unter Tageslichteinstrahlung bei Raumtemperatur gelagert.
Als Ergebnis wurden für die Röntgenstrukturanalyse geeignete Kristalle der dimeren Verbindung [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-6-Me)PtMe3] erhalten. Zudem wurde eine toluolische Lösung eines Kristalls massenspektrometrisch untersucht. Eine Hochauflösung eines LIFDI (FD+)-Spektrums zeigt den zugehörigen Peak bei m/z = 890,36474 (m/z berechnet für [C3zH56Pt2]+: 890,36775), und zwar in Übereinstimmung mit dem berechneten Isotopenmuster. b) [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-8-Me)PtMe3] Das gelbgrüne Öl wurde einer Sublimation (Aceton/Trockeneis, -78 °C) sowie einer Säulenchromatographie (Silica oder AI2O3 (neutral), Hexan) unterzogen.
Eine Probe des isolierten Diastereomerengemisches bestehend aus [PtMe3(Gua- 8-e o-Me)] und [PtMe3(Gua-8-enc/o-Me)] wurde in DMSO gelöst. Die Lösung wurde drei Tage lang unter Tageslichteinstrahlung bei Raumtemperatur gelagert.
Ein LIFDI (FD+)-Spektrum (in Toluol) einer Probe der DMSO-Lösung zeigt einen Peak bei m/z = 890,35 zeigt (m/z berechnet für [C37Hs6Pt2]+: 890,36775) und dient als Nachweis für die Bildung von [PtMe3(Gua-8-Me)-CH2-(Gua-8-Me)PtMe3].
Beispiel 4: Photohydrosilylierung von 1-Octen mit Pentamethyldisiloxan unter Verwendung von [PtMes(GuaMe)] als Präkatalysator
NMR-Experimente mit 5 ppm Pt:
Stammlösung (1,78 M):
500 mg 1 -Octen (4,45 mmol), 661 mg Pentamethyldisiloxan (4,45 mmol), 2,5 mL C6Ö6
Pt-Komplex-Lösung (0,0889 mM = 0,0005 mol% im Vergleich zur Stammlösung): 0,403 mg [PtMe3(GuaMe)] (vgl. Beispiel 2), 5 mL CeDe
0,25 mL Stammlösung und 0,25 mL Pt-Komplex-Lösung wurden in ein NMR- Röhrchen gefüllt. Das Röhrchen wurde geschüttelt und dann 5 min mit UV-Licht (Osram Ultra Vitalux, 300 W, 220 V, Pflanzenlampe) bestrahlt. Es wurden 1H-NMR- Spektren zum Zeitpunkt 0 h und nach etwa 0,25 h, 0,50 h, 1 h, 2 h, 4 h, 8 h und 24 h aufgenommen.
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.
Man erkennt, dass die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Komplexen der Edelmetalle , insbesondere von Platin, betrifft, welche wenigstens einen Organo- dihydroazulenyl-Liganden aufweisen. Gegenstand der Erfindung sind außerdem Komplexe der Edelmetalle, insbesondere von Platin, welche wenigstens einen Organo-dihydroazulenyl-Liganden aufweisen. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung der vorgenannten Metallkomplexe als Präkatalysatoren und/oder Katalysatoren in einer chemischen Reaktion oder als Präkursorverbindungen zur Herstellung einer Schicht, welche ein Edelmetall, insbesondere Platin, enthält, oder einer Metallschicht bestehend aus einem Edelmetall, insbesondere Platin, insbesondere auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung ein Substrat, insbesondere erhältlich nach einem solchen Verfahren. Zudem ist Gegenstand der Erfindung eine vernetzbare Silikonzusammensetzung, umfassend wenigstens eine Verbindung mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen, wenigstens eine Verbindung mit Si- gebundenen Wasserstoffatomen und wenigstens einen Platin(IV)-Komplex des vorgenannten Typs. Weiterhin betrifft die Erfindung neue Alkalimetall-organo- dihydroazulenide, welche zur Herstellung von Metallkomplexen des vorgenannten Typs verwendbar sind.
Mit dem hier beschriebenen Verfahren sind Komplexe der Edelmetalle, insbesondere von Platin, einfach, reproduzierbar und vergleichsweise kostengünstig in hoher Reinheit und guter Ausbeute herstellbar. Das Verfahren ist - mit vergleichbarer Ausbeute und Reinheit der Zielverbindungen - auch im industriellen Maßstab durchführbar. Die mittels des weiter oben beschriebenen Verfahrens erhältlichen Metallkomplexe stellen eine relativ kostengünstige und insbesondere nachhaltige Alternative zu Cyclopentadienyl-Liganden enthaltenden Metallkomplexen dar. Und zwar insbesondere hinsichtlich einer Verwendung zur Herstellung vernetzbarer Silikonzusammensetzungen, mittels derer die Herstellung von Silikonelastomeren besonders einfach, sicher und kostengünstig realisierbar ist, als Präkatalysatoren und/oder Katalysatoren in chemischen Reaktionen. Die Platin(IV)-Komplexe, insbesondere [PtMe3(GuaMe)], sind beispielsweise vorteilhaft als Präkatalysatoren und/oder Katalysatoren in lichtinduzierten Platin-katalysierten Hydrosilylierungsreaktionen, der Hydrierung ungesättigter Verbindungen und Polymerisationsreaktionen, bei denen die Aktivierung durch ultraviolette oder sichtbare Strahlung erfolgt, einsetzbar. Außerdem eignen sich die Platin(IV)- Komplexe, insbesondere [PtMe3(GuaMe)], besonders als Präkursorverbindungen zur Herstellung qualitativ hochwertiger Substrate, welche wenigstens eine Platin enthaltende Schicht oder wenigstens eine Platinschicht auf wenigstens einer Oberfläche aufweisen. Weiterhin wird durch die vorliegende Erfindung das Spektrum an Alkalimetall-organo-dihydroazuleniden erweitert, welche zur Herstellung von Metallkomplexen, insbesondere des vorgenannten Typs, verwendbar sind.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Claims

Patentansprüche
1. Verbindung gemäß der allgemeinen Formel wobei
- M+ ein Alkalimetallkation ist,
- R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten,
- Y ein Neutralligand ist, welcher über wenigstens ein Donoratom an M+ gebunden oder koordiniert ist, wobei H2O ausgenommen ist, und
- n = 0, 1 , 2, 3 oder 4 ist, wobei die Verbindungen Lithium-7-/so-propyl-1 ,4,8-trimethyl-dihydroazulenid und Lithium-7-/so-propyl-1 ,4-dimethyl-8-phenyl-dihydroazulenid und deren THF- Addukte und DME-Addukte ausgenommen sind.
2. Verbindung nach Anspruch 1 , wobei i. eine isomerenreine Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I oder der allgemeinen Formel II vorliegt oder ii. ein Isomerengemisch vorliegt, welches ein erstes Regioisomer gemäß Formel I und ein zweites Regioisomer gemäß Formel II enthält.
3. Verbindung nach Anspruch 2, wobei ein Isomerenverhältnis erstes Regioisomer : zweites Regioisomer > 80 : 20 und < 90 : 10 beträgt.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Alkalimetallkation M+ ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Li+, Na+ und K+.
5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Neutralligand Y a) ein aprotisch-polares Lösungsmittel ist oder b) ein Kronenether ist, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus makrocyclischen Polyethern und deren Aza-, Phospha- und Thia-Derivaten, wobei ein Innendurchmesser des Kronenethers und ein lonenradius des Alkalimetallkations M+ miteinander korrespondieren.
6. Verwendung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Fierstellung eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) wobei
R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten.
7. Verfahren zur Herstellung eines Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) wobei
R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten, unter Verwendung einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die Schritte:
A. Zurverfügungstellung
- der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II und
- einer Platinvorstufe, B. Synthese des Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV unter Verwendung der Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I und/oder der allgemeinen Formel II als Edukt in einem Lösungsmittel SP,
C. Optionale Isolierung des in Schritt B. synthetisierten Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder der allgemeinen Formel IV.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Lösungsmittel SP wenigstens ein
Lösungsmittel umfasst, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus aprotisch-polaren Lösungsmitteln, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, siliciumorganischen Verbindungen, und Mischungen davon.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Synthese in Schritt B. wenigstens eine salzmetathetische Umsetzung umfasst.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die in Schritt A. zur Verfügung zu stellende Platinvorstufe ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Trimethylplatin(IV)-iodid, Trimethylplatin(IV)-bromid und Trimethylplatin(IV)- chlorid, und Mischungen davon, wobei die Zurverfügungstellung i. als Lösung, welche die Platinvorstufe und ein Lösungsmittel SA umfasst, oder ii. als Feststoff erfolgt.
11. Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) oder
Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, wobei
R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären
Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten, erhalten oder erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10.
12. Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) oder
Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel
(III) und/oder (IV) und ein Lösungsmittel, wobei R ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus primären, sekundären, tertiären Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylresten mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, cyclischen Alkylresten mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, einem Benzylrest, einkernigen Arylresten, mehrkernigen Arylesten, einkernigen Heteroarylresten und mehrkernigen Heteroarylresten.
13. Platin(IV)-Komplex oder Lösung oder Suspension nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Diastereomerengemisch vorliegt umfassend - ein erstes Diastereomer gemäß Formel III.D1 und ein zweites Diastereomer gemäß Formel III. D2,
(III.D1 ) und (III.D2), und/oder
- ein drittes Diastereomer gemäß Formel IV. D3 und ein viertes Diastereomer gemäß Formel IV. D4,
(IV.D3) und (IV.D4), wobei jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vorliegt.
14. Platin(IV)-Komplex oder Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche
Anspruch 1 1 bis 13, wobei wenigstens ein Diastereomer als ein Racemat vorliegt.
15. Platin(IV)-Komplex oder Lösung oder Suspension nach Anspruch 13 oder 14, wobei ein Gemisch zweier Diastereomere vorliegt und wobei ein
Diastereomerenverhältnis
- erstes Diastereomer : zweites Diastereomer oder
- drittes Diastereomer : viertes Diastereomer > 60 : 40 und < 90 : 10 beträgt.
16. Platin(IV)-Komplex oder Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei ein Diastereomerengemisch vorliegt, bestehend aus dem ersten Diastereomer gemäß Formel III.D1 und dem zweiten Diastereomer gemäß Formel III. D2,
(III.D1) und (III.D2), wobei jedes Diastereomer als ein Enantiomerengemisch vorliegt.
17. Platin(IV)-Komplex gemäß Formel oder
Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß Formel V und/oder Formel VI und ein Lösungsmittel SD, welches ein aprotisch-unpolares oder ein aprotisch-polares Lösungsmittel umfasst oder ist.
18. Verwendung wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes nach einem der Ansprüche 11 bis 17 oder wenigstens einer Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche 11 bis 17, als i. Präkatalysator oder Präkatalysator enthaltende Lösung oder Suspension in einer chemischen Reaktion und/oder ii. Katalysator oder Katalysator enthaltende Lösung oder Suspension in einer chemischen Reaktion und/oder iii. Präkursorverbindung oder Präkursorverbindung enthaltende Lösung oder Suspension zur Herstellung wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats.
19. Verfahren zur Durchführung einer chemischen Reaktion unter Verwendung wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes nach einem der Ansprüche 11 bis 17 oder wenigstens einer Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche 11 bis 17, umfassend die Schritte:
A) Zurverfügungstellung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und/oder gemäß Formel V und/oder VI oder der wenigstens einen Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und/oder umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß Formel V und/oder VI und ein Lösungsmittel SD, welches ein aprotisch-unpolares oder ein aprotisch-polares Lösungsmittel umfasst oder ist, und
B) Durchführung der chemischen Reaktion unter Verwendung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes als Präkatalysator und/oder als Katalysator.
20. Verfahren zur Herstellung i. wenigstens einer Schicht bestehend aus Platin oder ii. wenigstens einer Schicht, welche Platin enthält, auf wenigstens einer Oberfläche eines Substrats unter Verwendung wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes nach einem der Ansprüche 11 bis 16 oder wenigstens einer Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche 11 bis 16, umfassend die Schritte:
A) Zurverfügungstellung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV oder der wenigstens einen Lösung oder Suspension, umfassend einen Platin(IV)-Komplex gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV und ein Lösungsmittel, welches insbesondere mit dem Lösungmittel SP mischbar oder identisch ist, und
B) Abscheidung i. der wenigstens einen Schicht bestehend aus Platin oder ii. der wenigstens einen Schicht, welche Platin enthält, auf der wenigstens einen Oberfläche des Substrats unter Verwendung des wenigstens einen Platin(IV)-Komplexes gemäß der allgemeinen Formel III und/oder IV als Präkursorverbindung.
21. Substrat, welches auf wenigstens einer Oberfläche i. wenigstens eine Schicht bestehend aus Platin, oder ii. wenigstens eine Schicht, welche Platin enthält, aufweist, wobei die wenigstens eine Schicht bestehend aus Platin oder die wenigstens eine Schicht, welche Platin enthält, herstellbar oder hergestellt ist unter Verwendung wenigstens eines Platin(IV)-Komplexes nach einem der Ansprüche 11 bis 16 oder wenigstens einer Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche 11 bis 16.
22. Vernetzbare Silikonzusammensetzung, umfassend i. wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Verbindungen vom Typ (a), Verbindungen vom Typ (b) und Verbindungen vom Typ (c), wobei
- Verbindungen vom Typ (a) organische Verbindungen und siliciumorganische Verbindungen sind, umfassend jeweils wenigstens zwei
Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen,
- Verbindungen vom Typ (b) siliciumorganische Verbindungen sind, umfassend jeweils wenigstens zwei Si-gebundene Wasserstoffatome, und
- Verbindungen vom Typ (c) siliciumorganische Verbindungen sind, umfassend jeweils SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-
Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und Si-gebundene Wasserstoffatome, wobei die Silikonzusammensetzung wenigstens eine Verbindung mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen und wenigstens eine Verbindung mit Si-gebundenen Wasserstoffatomen enthält, und ii. wenigstens einen Platin(IV)-Komplex nach einem der Ansprüche 11 bis 17.
23. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder Verwendung nach Anspruch 6 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10 oder Platin(IV)-Komplex oder Lösung oder Suspension nach einem der Ansprüche 11 bis 17 oder
Verwendung nach Anspruch 18 oder Verfahren nach Anspruch 19 oder 20 oder Substrat nach Anspruch 21 oder vernetzbare Silikonzusammensetzung nach Anspruch 22, wobei R = Me ist.
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