Drechsler, Christoph2024-11-132024-11-132024http://hdl.handle.net/2003/4275010.17877/DE290R-24582Koordinationskäfige entstehen durch die Kombination von bis-monodentaten organischen Liganden und Metallkationen. In unserer Gruppe konzentrieren wir uns auf laternenförmige PdII2L4-Spezies, wobei L ein gebogener, bis-monodentater Ligand ist. Diese Käfige haben vier Öffnungen, in die kleine, meist anionische, gastähnliche Moleküle passen. Die Systemchemie befasst sich mit komplexen chemischen Mischungen, die biologische Systeme nachahmen sollen. Koordinationskäfige, die Enzymen ähneln, können dabei helfen, da sie durch dynamische Koordinationsbindungen und flexibles Gastverhalten anpassungsfähig sind. Die zunehmende Komplexität solcher Systeme stellt die Analytik vor Herausforderungen. Die Massenspektrometrie, insbesondere in Kombination mit der Ionenmobilitätsspektrometrie, ist ein wertvolles Werkzeug zur Untersuchung komplexer Mischungen. Im ersten Teil dieser Arbeit wird die Trapped Ion Mobility Spectrometry verwendet, um die Struktur von Palladium(II)-Koordinationskäfigen zu untersuchen. Die experimentell ermittelte Ionenmobilität K wird in den Kollisionsquerschnitt umgewandelt. Für die theoretische Untersuchung wird ein in silico Modell des Koordinationskäfigs entweder geometrisch optimiert oder in einer kurzen Molekulardynamik-Simulation verwendet. Der theoretische Kollisionsquerschnitt wird dann mit dem experimentellen Wert verglichen, um die Übereinstimmung zu überprüfen. Ein besonderes Augenmerk liegt auf den flexiblen Eigenschaften von Alkylseitenketten, die Fehler in der Querschnittsberechnung verursachen können. Daher wurde eine Reihe von Käfigen mit unterschiedlich langen Seitenketten synthetisiert, gemessen und verglichen. Diese Ergebnisse geben Aufschluss über das Verhalten dieser Seitenketten in der Gasphase, wobei die London-Dispersionskräfte eine wichtige Rolle spielen. Solche Dispersionskräfte können Kompaktierungen der Käfige in der Gasphase verursachen. Im zweiten Teil der Arbeit werden komplexe Mischungen von Käfigen mit photoschaltbaren Einheiten untersucht. Heteroleptische Käfige mit photoschaltbaren Dithienylethen (DTE)-Einheiten wurden synthetisiert und charakterisiert. Durch Bestrahlungsexperimente konnten verschiedene Käfigmischungen mit unterschiedlicher Komplexität erzeugt werden. Im dritten Teil wird die langsame Bildung von doppelt verschränkten Käfigen untersucht. Dabei dient der monomere Käfig mit großem Hohlraum als vorübergehende Kapsel für ein großes Gastmolekül. Dieses Konzept der transienten Gastbindung wird hinsichtlich seiner Eigenschaften und Grenzen erforscht.enCoordination cagesSystems chemistry540PhDThesisKoordinationschemie