Die Erfindung betrifft / ⁵ :/7 ¹ -Cyclopentadienyliden-phosphoran-Constrained-Geometry- Komplexe, abgekürzt CpPC-CGC, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung.

Mit der Entdeckung des Ferrocens 1951 erlangte der Cyclopentadienyl-Ligand (Cp) in der Organometallchemie von Übergangsmetallen ein herausragendes Ansehen und eroberte in Form von Bis(cyclopentadienyl) oder Metallocen-Komplexen schlagartig die Metalle des d-Blockes und des p-Blockes. Mit der Entwicklung der Tris-(Cyclopentadienide) der Lanthanoide und der 3. Gruppe durch und , gelang diesem Liganden letztlich auch der Durchbruch in der stark hydrolyseempfindlichen Organometallchemie der Seltenerdmetalle (SE) und Synthesen verschiedener Bis-(Cyclopentadienyl)-Derivate folgten.

Der Begriff Metallocene wie er durch das Ferrocen bekannt wurde, wird nicht nur für reine Bis- (Cyclopentadienyl)-Komplexe verwendet, sondern auch für Komplexe mit Metallen, die weitere anionische Liganden (X) oder Neutralliganden (L) tragen in Form von Cp ^R ₂ SE(X) _n (L) _m (Abbildung 1 ). Cp ^R ₂ SE(+ll) und Cp ^R ₂ SE(+lll)-Halogenide sind hervorragende Ausgangsverbindungen für Alkyl-, Hydrido- oder Amido-Spezies. Diese wiederum besitzen letztlich eine Reaktivfunktion für katalytische Anwendungen, vorallem in Hydrometallierungsreaktionen, Zyklisierungsreaktionen und Polymerisationsreaktionen von Olefinen. Elektronische oder sterische Parameter lassen sich durch Organylsubstituenten R an der Cyclopentadienyl-Einheit variieren. Besonders prominente Varianten zu C ₅ H ₅ sind Pentamethylcyclopentadienyl C ₅ Me ₄ , Indenyl- und Fluorenyl-Einheiten (allg. Cp ^R ). Eine Verbrückung Y (meist SiR ₂ , -C„H _2n -) beider Cp ^R -Einheiten führt zu ansa-Metallocenen. Die Konformation des Komplexes wird fixiert, wodurch eine Erhöhung der LEWis-Acidität des Metallzentrums erzielt wird, da das Katalysatorzentrum für größere Substratmoleküle in der Katalyse besser zuganglich gemacht wird. So ist die Aktivität des ansa-Lanthanocen-Katalysators {Me ₂ Si(C ₅ Me ₄ ) ₂ SE(H)}2 im Vergleich zum unverbrückten Lanthanocen {Cp ^' ₂ SE(H)} ₂ in der Ethylenpolymerisation wie auch in der Copolymerisation von Ethen mit 1-Hexen zehnmal höher. Achirale a/?sa-Metallocene des Typs Me ₂ Si(C ₅ Me4) ₂ LnR und Me2Si(C ₅ Me )(C ₅ H )LnR und chirale ansa-Metallocene wurden in einer breiten Vielfalt dargestellt. Die chiralen ansa-Lanthanocene spielen eine entscheidende Rolle in der asymmetrischen Hydroaminierung, die erstmals von kurz nach der Entwicklung der hocheffizienten intramolekularen Hydroaminierung durch achirale Lanthanocene beschrieben wurde.

Aufgrund des erfolgreichen Einsatzes der ansa-Metallocene in der Polymerisationskatalyse, wuchs das Interesse, den sterischen Anspruch weiter zu vermindern und reine Halbsandwich-Komplexe mit einer oder zwei Reaktivfunktionen CpSE"(X) bzw. CpSE'"(X) ₂ zu untersuchen. Da in der Literatur relativ wenig über Mono-Cp- im Vergleich zu Bis-Cp-Systemen bekannt ist, lässt sich bereits erkennen, dass die Synthese solcher Spezies mit Schwierigkeiten verbunden ist. Gerade wenn ein sterisch wenig anspruchsvoller Cp-Rest eingeführt werden soll, kommt es bei der Ligandsubstitution immer wieder zur Bildung der thermodynamisch begünstigten Metallocene oder Tris-Cp-Komplexe.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Zudem resultiert aus dem elektropositiveren Charakter des SE-Zentralatoms eine stärker ionische Bindung, sodass die Verbindung zu Ligandenaustauschreaktionen neigt (ligand scrambling).

Zwar zeigen die meisten neutralen Halbsandwich-Komplexe keine Aktivität in der Olefinpolymerisation, aber eine Überführung durch z.B. MAO oder Borane wie [B(C ₆ F ₅ ) ₃ ] oder Borate [Ph ₃ C][B(C ₆ F ₅ ) ₄ ] bzw. [Ph ₂ MeNH][B(C ₆ Fs)4] zu einer kationischen aktiven Spezies führte mehrfach zur erfolgreichen Anwendung in der regio- und stereospezifischen Polymerisation von Olefinen oder auch in Copolymerisationen mit zyklischen und aromatischen Monomeren.

Eine erfolgreichere Weiterentwicklung ergab sich durch die Substitution eines Cyclopentadienyl- Restes in einem ansa-Metallocen durch einen anderen anionischen oder neutralen Donor D zu den sogenannten Consfra/neef-Geomefry-Komplexen. Im Gegensatz zu den Cp-Ringen, die als inerte stark abschirmende Liganden (specfator ligands) zur Komplexierung eines reaktiven Metallzentrums dienen, besitzt der Donor D eine vielschichtigere Funktion: Er kann in der Katalyse hemilabil sein und einer zeitweisen Dekomplexierung ohne Zersetzung des Katalysatorsystems unterliegen oder er kann flexibel 2, 4 oder 6 Elektronen in o- und π-Bindungen zum Zentralatom beisteuern.

Der erste Consfra/ned-Geomefry-Komplex mit dem Cp-Y-D-Ligandmotiv wurde 1990 von BERCAW (P.J. Shapiro, E. Bunel, W. Schaefer, J.E. Bercaw, Organometallics 1990, 9, 867-869) in Form eines dimeren Sc-Hydrido-Komplexes mit der Chelateinheit CpSiN dargestellt (Abbildung 2).

Ansa-Cyclopentadienyl-Komplexe mit Seltenerdmetallen bilden neben den zahlreichen prominenten Gruppe 4-Verbindungen eine Klasse interessanter Homogenkatalysatoren, die auch im industriellen Maßstab Verwendung findet (EP 0416815A2).

Von Sundermeyer et al. wurden bereits einige neue Strukturmotive für Constrained-Geometry- Komplexe entwickelt. Sie enthalten eine chelatisierende Iminophosphoraneinheit mit einem stark basischen Stickstoffatom (Abbildung 3). Zunächst wurde auf der isoelektronischen Beziehung der dianionischen Einheit CpSiN des klassischen CGC zu der monoanionischen Einheit CpPN eine neue Serie an Liganden unterschiedlichen sterischen Anspruchs und elektronischer Donorcharakteristik dargestellt. Der erste Lutetiumskomplex des neuen Systems wurde 2005 veröffentlicht. Es konnte eine Serie an CpP/V-Komplexen weiterer Seltenerdmetalle und Metallen der 3. und 4. Gruppe, in denen die CpP/V-Einheit als Chelatligand fungiert, dargestellt und ihre Aktivität in der intramolekularen Hydroaminierung und in der Olefinpolymerisation untersucht werden (WO2009068000). Desweiteren wurden Versuche zur Synthese von Gruppe 4-, Aluminium-, Chrom-, Vanadium- und weiteren Seltenerdmetall-CG-Komplexen durchgeführt. Unabhängig aber zeitgleich wurden DFT Rechnungen und experimentelle Arbeiten zu fluorenylbasierten FluPN- Ligandensystemen und deren Komplexierung an Metalle der Gruppe 4 von BOURISSOU und Mitarbeitern veröffentlicht. Wie schon erwähnt, ist in den CpP/V-Komplexen die Phosphazen-Einheit direkt über das Phosphoratom an den C5-Ring gebunden, somit Bestandteil der strukturell belegbaren Chelateinheit. Ein Hybrid aus den neuartigen monoanionischen CpPN- und den klassischen dianionischen CpS/7V-Liganden ist der monoanionische CpS/WP-Ligand, in dem die Phosphazeneinheit exozyklisch zu dem als Ziel anvisierten C5-Si-N-Chelatring steht. Verwandt zu dem 2010 erstmalig beschriebenen Ligandensystem sind auch Verbindungen mit Me ₂ Si-verbrückten Cyclopentadienyl-lmidazolin-2-imin-Liganden, deren N-Atome ebenfalls Bestandteil eines extrem basischen, zwitterionisch aufgebauten Neutralliganden, nämlich eines Imidazolringes sind. Consfra/ ^' ned-Geomefr -Komplexe mit diesem Ligandensystem des Chroms (S. Randoll, P.G. Jones, M. Tamm, Organometallics 2008, 27, 3232-3239), der Seltenerdmetalle und der Erdalkalimetalle (T.K. Panda, C G. Hrib, P.G. Jones, J. Jenter, P.W. Roesky, M. Tamm, Eur. J. Inorg. Chem. 2008, 4270-4279) wurden von der Arbeitsgruppe TAMM publiziert. Ein weiteres jedoch dianionisches CpPN- Ligandsystem der allgemeinen Schreibweise (Cp ^R PRNR) ^2" mit einem Phosphor(lll)-Atom in der Brücke aus der Arbeitsgruppe SUNDER EYER soll an dieser Stelle Erwähnung finden, da die entsprechenden Titan-Komplexe lineares, hochmolekulares Polyethylen mit hoher Aktivität produzieren (J. Sundermeyer et al. Eur. J. Inorg. Chem. 2002, 678-691 ; J. Organomet. Chem. 2001, 640, 21-28).

Bekannt sind weiterhin monoanionischen, bidendaten Phosphoniumdiylid-Liganden („CPC", Typ A, Abbildung 4) aufzeigen. Komplexe dieses vielseitigen Chelat-Ligandensystems mit Metallen des gesamten Periodensystems wurden erforscht (H. Schmidbaur, Angew. Chem. Int. Ed. 1983, 22, 907- 927). In diesem Gebiet sollten im Besonderen die ersten homoleptischen, solvensfreien Organylkomplexe der Lanthanoide von SCHUMANN erwähnt werden. Diese Verbindungsklasse [(CPC) ₃ SE] mit KZ = 6 wird ausreichend durch Liganden mit zwei σ-Donoren des Typs A (Abbildung 4) für Lutetium bis hin zum größten der Lanthanoiden, Lanthan, stabilisiert (H. Schumann, F.-W. Reier, J. Organomet. Chem. 1982, 235, 287-294). Aufgrund dessen wurden ihre Charakterisierung und ihre Reaktivität eruiert. Neben homoleptischen Komplexen existieren auch, meist durch Cp- Coliganden stabilisierte, heteroleptische Komplexe der Seltenerden des Typs A, deren Reaktivitäten untersucht wurden.

Doch nicht nur die klassischen Phosphoniumdiylide haben das wissenschaftliche Interesse geweckt, sondern auch eine Reihe an phosphorverbrückten ansa-Metallocen-Liganden des Typs C (CpPCp) mit zwei ττ-Donoren in der Chelateinheit. Komplexe der Alkali- und Erdalkalimetalle, Metalle der Gruppe 4 und des Eisens wurden mit derartigen Bis-cyclopentadienyl-phosphoniumdiylid Liganden des Typs C dargestellt. Über ihre Reaktivität ist allerdings wenig bekannt. In einem Beispiel dient ein CpPCp-Eisen-Komplex selbst als Katalysator in der Polymerisationskatalyse (H. Schumann, S. Hohmann, Chemiker-Zeitung 1976, 100 (7-8), 336). Obwohl Cyclopentadienylidenphosphorane des Typs R ₃ P=C ₅ R4, deren Strukturmotiv der neuen Ligandenklasse des Typs B zugrunde liegt, schon lange als zwitterionische Liganden in der Literatur bekannt sind, wurde bisher nicht über den vorteilhaften Einsatz von Komplexen berichtet, die deprotonierte Formen dieses Liganden enthalten (F. Ramirez, S. Levy, J. Org. Chem. 1956, 21, 1333).

Aufgabe dieser Erfindung ist es, SE-Komplexe bereitzustellen, die einen C ₅ R ₄ -Donor und einen C- Donor über ein P-Brückenatom chelatartig an ein SE-Zentralatom gebunden besitzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ^ ⁵ :^ ¹ -CpPC-CGCe, der allgemeinen Formel 1

(1 ). wobei SE - Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu;

X = unabhängig voneinander ein monoanionischer Diorganoamido-,

Bistrimethylsilylamido-, Halogenido-, Alkyl-, Aryl-, Alkoxo-, Aryloxo- oder Alky la I u m i nat ( AI R4 ^" )- S u bstituent;

L = Neutralligand wie Triorganylphosphane (PR3), tertiäre Amine (NR3),

Pyridin und/oder Solvensmolekül wie Tetrahydrofuran(THF), Ether, N, N-Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid (DMSO),

Hexamethylphosphorsäuretriamid (H PT), Tetrahydropyran (THP), Tetrahydrothiofuran (THT);

R = Alkyl mit bis 1 - 10 C-Atomen oder mono- oder polycyclisches Aryl mit

6 bis 20 C-Atomen

R ¹ , R ⁴ = unabhängig voneinander H oder Methyl;

R ² , R ³ : unabhängig voneinander H oder Methyl oder tertiär-Butyl oder

gemeinsam ein substituierter Cycloalkylrest;

R ⁵ , R ^{6 :} Methyl, n-Butyl, tertiär-Butyl oder Phenyl;

R ⁷ , R ⁸ = unabhängig voneinander H, Trimethylsilyl, Alkyl mit bis 1 - 10 C-Atomen oder mono- oder polycyclisches Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen,

sowie

m 0, 1 , 2 oder 3 ist. Alternativ dazu wird die erfindungsgemäße Aufgabe gelöst durch CpPC-CGC, der allgemeinen Formel 2

wobei SE = Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb oder Lu;

X = unabhängig voneinander ein monoanionischer Diorganoamido-,

Bistrimethylsilylamido-, Halogenido-, Alkyl-, Aryl-, Alkoxo-, Aryloxo- oder AI ky la lu m i nat ( AIR_t ^' )-S u bstituent;

R = Alkyl mit bis 1 - 10 C-Atomen oder mono- oder polycyclisches Aryl mit

6 bis 20 C-Atomen

R\ R ⁴ = unabhängig voneinander H oder Methyl;

R ² , R ³ = unabhängig voneinander H oder Methyl oder tertiär-Butyl oder

gemeinsam ein substituierter Cycloalkylrest;

R ⁵ , R ⁶ = Methyl, n-Butyl, tertiär-Butyl oder Phenyl;

R ⁷ , R ⁸ = unabhängig voneinander H, Trimethylsilyl, Alkyl mit bis 1 - 10 C-Atomen oder mono- oder polycyclisches Aryl mit 6 bis 20 C-Atomen

Vorzugsweise ist SE =Sc, Y, La, Ce, Nd, Sm oder Lu; X = Hexamethylendisilazanid, N, N - Dimethylbenzylamin (dmba) orthometalliert, N, N, α-Trimethylbenzylamin (tmba) orthometalliert, ein Silylmethanid -CH ₂ SiMe ₃ oder -CH(SiMe ₃ )2, Benzyl, Allyl, Cl, Br oder I in den /f -CpPC-CGC.

Die erfindungsgemäßen (/j ⁵ :r/ ¹ -Phosphorylid)-Seltenerdmetalloce sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus:

[(/7 ⁵ :^ ¹ -C5Me ₄ PMe ₂ CH2)Y(N(SiMe3)2)2], [(/? ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ PMe ₂ CH ₂ )Sm(N(SiMe ₃ ) ₂ ) ₂ ],

[(/7 ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ PMe ₂ CH ₂ )Nd(N(SiMe ₃ ) ₂ ) ₂ ], [(f _? ⁵ : ¹ -C ₅ Me ₄ PMe ₂ CH ₂ )Ce(N(SiMe3)2)2],

[(r7 ⁵ :r7 ¹ -C5Me ₄ PMe2CH ₂ )La(N(SiMe ₃ ) ₂ ) ₂ ], [( 7 -C ₅ H ₃ fBuPMe2CH ₂ )Ce(N(SiMe ₃ ) ₂ ) ₂ ],

[(/7 ⁵ :r? ¹ -C ₅ H ₃ fBuPMe ₂ CH ₂ )La(N(SiMe3) ₂ ) ₂ ], [(^/ -CsHafBuPMezCHzJNdMSiMea).).],

[ ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ PMe ₂ CH ₂ )Nd(N(SiMe ₂ H) ₂ ) ₂ ], [(/ V-C ₅ Me ₄ PPh ₂ CH ₂ )Y(CH ₂ SiMe ₃ )2],

[(/7 ⁵ :i7 ¹ -C ₅ Me ₄ PPh ₂ CH ₂ )Sm(CH ₂ SiMe ₃ ) ₂ ], [(r/ ⁵ :r/ ¹ -C ₅ Me ₄ PPh ₂ CH ₂ )Sc(CH ₂ SiMe ₃ ) ₂ ],

[( 7 ⁵ -C ₅ H ₃ fBuPPh ₂ CH ₂ )Y(CH ₂ SiMe ₃ ) ₂ l, [(^ ⁵ :r? ¹ -C ₅ Me ₄ PMe2CH ₂ )Sc(CH ₂ SiMe ₂ H) ₂ ],

[(r7 ⁵ :/7 ¹ -C ₃ H3fBuPMe ₂ CH2)Sc(CH ₂ SiMe3) ₂ ]. In allen Komplexen stellt die CpPC-Einheit einen bidentaten, anionischen Liganden dar. Besonders bevorzugt wurden Komplexe mit R ⁷ , R ⁸ = H hergestellt, die mit einer Methyleneinheit als 6+2- Elektronen-Donor an das Seltenerdmetall koordinieren. Das dreiwertige SE- Metallatom ist zusätzlich durch weitere anionische Liganden X und Neutralliganden L koordiniert. Im speziellen Fall von R ⁸ = H kann die CpPC-Einheit weiter deprotoniert werden und als ein bidentater, dianionischer 6+4-Elektronen-Ligand [R ¹ ^ ₄ C ₅ -PR ⁵ R ⁶ -CR ⁷ ] ^2" an das Metallatom binden. Beansprucht werden sollen aber auch solche Komplexe, in denen mindestens einer dieser Liganden chelatartig an ein zwei- oder vierwertiges SE-Metallatom binden (Abbildung 5).

Die erfindungsgemäßen rj ⁵ :r/ ¹ -CpPC-CGC werden in der Weise hergestellt, dass ein CH-acides Cyclopentadienylidenphosphoran mit einem Seltenenerdmetall-Ligandkomplex in einem aprotischen Lösemittel im Temperaturbereich von -20°C bis 120°C umgesetzt wird. Die Umsetzung erfolgt als Amineleminierung, Salzeleminierung oder Kohlenwasserstoffeleminierung. Vorzugsweise wird die Umsetzung in Aromaten, Kohlenwasserstoffen, Ethern oder in Gemischen aus diesen Lösemitteln vorgenommen. Besonders bevorzugt wird die Umsetzung im Temperaturbereich von -10°C bis 80°C vorgenommen. Das CH-acide Cyclopentadienylidenphosphoran wird vorzugsweise mit dem Seltenenerdmetall-Ligandenkomplex im Molverhältnis von 0,8 : 1 bis 1 ,2 : 1 umgesetzt. Besonders bevorzugt erfolgt die Umsetzung des CH-aciden Cyclopentadienylidenphosphorans mit dem Seltenenerdmetall-Ligandkomplex in äquimolaren Mengen.

Die erfindungsgemäßen r/ ⁵ :r/ ¹ -CpPC-CGCe werden als Reagenz oder Katalysator für organische Reaktionen verwendet. Weitere vorteilhafte Verwendungen sind die Verwendung als Katalysator für Ringöffnungspolymerisationen zur Herstellung von Polyestern und als Präkatalysator für die Polymerisation von Olefinen. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung als Präkatalysator für die Polymerisation von konjugierten Olefinen.

Hervorzuhebende Vorteile der Metallocen- und Metallocenanalogen-Verbindungen im Vergleich zu den heterogenen ziEGLER-NATTA-Katalysatorsystemen sind die gute Löslichkeit in unpolaren organischen Lösungsmitteln, die wohldefinierte katalytisch-aktive Stelle (active side) im Molekül (Single Site catalyst) und die durch die Stereochemie des Katalysatorskomplexes erzielbare Stereoselektivität der C-C-Knüpfungsreaktionen zum Polymer (Taktizität). Unterschiedliche Taktizitäten von Polyolefinen ergeben völlig unterschiedliche Eigenschaften wie z.B. Schmelzpunkt, Reißfestigkeit und Stabilität des Polymers, sodass durch das Design des molekularen Single-Site Katalysators gezielt das Eigenschaftsprofil für hochwertige Polymere eingestellt werden kann. Die neue Generation der Consfra ned-Geomerry-Komplexe übertrifft die Aktivitäten von Metallocenen, ermöglicht eine hohe Selektivität in der Polymerisationskatalyse und ist thermisch deutlich belastbarer. Die SE-Komplexe wurden erhalten durch Reaktionen von CH-aciden Ligand-Präkursoren mit SE- Amiden (Amineliminierung) oder mit SE-Alkylen (Kohlenwasserstoff-Eliminierung). Eine dritte Methode stellt die Umsetzung von Alkalisalzen der CpPC-Liganden mit SE-Halogeniden (Salzeliminierung) dar oder eine in-situ Kombination eines SE-Halogenids mit der protonierten Ligandform [CpPC]H und Organolithiumverbindungen oder Lithiumamiden als Base.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Beispielen naher erläutert, ohne das dadurch der Umfang der Erfindung eingeschränkt werden soll.

Alle Reaktionen mit hydrolyse- und/oder sauerstoffempfindlichen Substanzen wurden in ausgeheizten SCHLENK-Apparaturen unter Argon als Schutzgas durchgeführt. Es wurde eine Wechselhahnanlage mit einer Drehschiebervakuumpumpe (PFEIFFER, Modell Duo 010 M, Enddruck ca. 2- 10 ^"2 bar) verwendet. Das Abwiegen der Substanzen, die Probenvorbereitung für analytische Untersuchungen und die Lagerung von hydrolyse- und/oder sauerstoffempfindlichen Substanzen wurde in einer Glovebox (Typ MB 150 BG-1 , Fa. BRAUN, Lab Master 130, Fa. BRAUN) unter Stickstoffatmosphäre vorgenommen.

Die Lösungsmittel für luft- oder feuchtigkeitsempfindliche Reaktionen wurden nach Standardverfahren getrocknet und in Absorptionssäulen über Aluminiumoxid/Molsieb 3 Ä/R3-1 I G- Katalysator (Fa. BASF) aufbewahrt. Die deuterierten Lösungsmittel für NMR-Messungen wurden ebenfalls nach Standardmethoden getrocknet und über Molsieb 3 A gelagert.

nBuLi (in Hexan), fBuLi (in Hexan), MeLi (in Et ₂ 0), PhLi (nBu ₂ 0) und LiCH ₂ TMS wurden von der Firma CHEMETALL zur Verfügung gestellt. Die Konzentrationen der verwendeten Lösungen von Lithiumorganylen und GRIGNARD-Reagenzien wurden durch Titration mit secButanol gegen 1 ,10- Phenanthrolin als Indikator bestimmt.

Die NMR-Spektren wurden an folgenden Geräten bei RT gemessen:

BRUKER ARX 250: ¹ H(250.1 MHz), ¹³ C(62.5 MHz).

BRUKER ARX 300: ¹ H(300.1 MHz), ¹³ C(75.5 MHz), ³¹ P(121.5 MHz).

BRUKER AMX 300: ¹ H(300.1 MHz), ¹³ C(75.5 MHz), ³¹ P(121.5 MHz).

BRUKER DRX 400: ¹ H(400.1 MHz), ¹³ C(100.6 MHz), ³¹ P(161.9 MHz), ⁷ Li(155.44).

BRUKER DRX 500: ¹ H(500.10 MHz), ¹³ C(125.8 MHz), ³¹ P(202.3 MHz), ²⁷ AI(130.3 MHz).

Alle aufgeführten ³¹ P-, und ¹³ C-NMR Spektren sind ¹ H-entkoppelt. Die NMR-Spektren wurden, mit

Ausnahme der VT-NMR-Messungen, standardmäßig bei 298 K aufgenommen. Zur Kalibrierung der

¹ H- und ¹³ C-NMR-Spektren dienen die Restprotonen- und Lösungsmittelsignale der entsprechenden deuterierten Lösungsmittel.

¹ H-NMR: C ₆ D ₆ : ö = 7.16 ppm, CDCI ₃ : δ = 7.24 ppm, d ⁸ -THF: δ = 3.58 ppm, 1.73 ppm, CD ₃ CN: δ = 1.94 ppm, CD ₂ CI ₂ : ö = 5.32 ppm, d ⁶ -Toluol: δ = 7.09 ppm, d ⁵ -Pyridin: δ = 8.71 ppm, C ₆ D ₅ Br: δ = 7.15 ppm, d ⁶ -DMSO: δ = 2.50 ppm . ¹³ C-NMR: C ₆ D ₆ : δ = 128.1 ppm, CDCI ₃ : δ = 77.0 ppm, d ⁸ -THF: δ = 49.0 ppm, 24.2 ppm, CD ₃ CN: 5 = 1.3 ppm, 118.3 ppm, CD ₂ CI ₂ : 5 = 52.79 ppm, d ⁶ -Toluol: δ = 137.5 ppm, d ⁵ -Pyridin: δ = 149.9 ppm, C ₆ D ₅ Br: δ = 131.8 ppm, d ⁶ -DMSO: δ = 39.5 ppm .

³¹ P-NMR-Spektren wurden breitbandentkoppelt aufgenommen und extern gegen 85%ige Phosphorsaure oder mit Hilfe eines internen Standards (PPh ₃ in C ₆ D ₆ : -5.26 ppm) kalibriert. Kopplungen zwischen Kern X und Kern Y mit Kernspin Α über n Bindungen werden durch die Kopplungskonstante ^η -/ γ in Hz angegeben.

Für die Multiplizität der Signale werden folgende Abkürzungen verwendet:

s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett, quin = Quintett, m = Multiple«.

Eine genaue Zuordnung der Signale erfolgte mittels 2D-NMR-Spektroskopie (COSY, NOESY-,

HMQC- oder HSQC- und HMBC-NMR-Spektroskopie). In den NMR-Auswertungen wurde für den ylring folgende Nummerierung verwendet. P, Si

Infrarotspektren wurden entweder an einem NICOLET 510 M Spektrometer (als Nujolverreibungen zwischen KBr-Platten) oder an einem ATR-FT-IR-Spektrometer des Modells„Alpha-P" der Firma BRUKER (in Reinsubstanz) aufgenommen. Die Absorptionsbanden werden in cm ^"1 angegeben. Die Charakteristik der Absorptionsbanden wird durch die folgenden Abkürzungen beschrieben: w = schwach, m = mittel, s = stark, v = Wellenzahl / cm ^"1 .

Die Elementaranalysen (C, H, N) wurden von der analytischen Abteilung des Fachbereichs Chemie an einem Gerät des Typs CHN-Rapid der Firma HERAEUS durchgeführt. Hydrolyse- und/oder sauerstoffempfindlichen Substanzen wurden in der Glovebox in Zinntiegel eingewogen. Die Angaben erfolgen in Gewichtsprozent.

Die Einkristall-Röntgenstrukturmessungen wurden in der analytischen Abteilung des Fachbereichs Chemie der Philipps-Universität Marburg an einem IPDS-Gerät (IPDS-1. Fa. STOE) durchgeführt.. Bei Aufnahmen wurde ein Standardgraphitmonochromator (Μο-Κα-Strahlung, (λ = 71.073 pm) eingesetzt. Weitere Angaben zu den Kristallstrukturanalysen befinden sich im kristallographischen Anhang. Für die Abbildungen der Molekülstrukturen wurde das Programm DIAMOND 3 verwendet.

Die TGA wurde mit einem Gerat vom Typ TGA/SDTA 851 (Fa. METTLER TOLEDO) durchgeführt. Für die TGA-Messungen wurde die Probe jeweils mittels der im Gerat integrierten Ultra-MikroWaage in einen 70 μL-Aluminiumoxidtiegel eingewogen. Die DSC-Messungen der Polymerproben wurde an einem Gerät der Firma METTLER TOLEDO des Typs DSC 821e durchgeführt. Für die DSC- Messungen wurde die Substanz jeweils in einen 40 L-Aluminiumtiegel eingewogen. In den Deckel des verschlossenen Tiegels wurde ein Loch gestochen, damit die eingeschlossene Luft entweichen konnte. Es wurde ein Temperaturprogramm mit zwei Zyklen verwendet. Die Proben wurden in einem Temperaturbereich von -90 bis 60°C bei Heizraten von 10 K/min gemessen.

Molekulargewichte konnten durch Gelpermeations-Chromatographie relativ zu Polystryrol als Standard in THF bei 20°C bestimmt werden.

Zunächst muss erwähnt werden, dass die GPC-Messung des Polyisoprens in reinem THF erfolgte, während für die Messung des Polycaprolactons Trifluoressigsäure in einer Konzentration von 5% zu THF als Eluenten zugesetzt wurden. Durch den Zusatz der Säure konnte eine evt. Kristallisation von Katalysatorresten unterdrückt werden. Messungen der gleichen Polymere auf denselben Säulen jedoch ohne Säurezusatz lieferten aufgrund von Überdruckbildung auf der Säule und Material keine aussagekräftigen Ergebnisse. Bei den Trennsäulen für Polycaprolacton handelt es sich um zwei PSS SDV linear Säulen (10 μ, 2x 8x600 mm) mit einer Flussrate von 0.8 mlJmin. Bei der Trennsäule für die Messungen der Polyisoprenproben handelte es sich um eine PSS SDV linear Säule (5 μ, 30 cm) (+Vorsäule (SDV Vorsäule 5μ)) und eine Flussrate von 1 mL/min.

Darstellung von [ ⁵ :n ¹ -C ₅ ² 3 ¹ P ³ 2CH ₂ )SE(hmds)2]

Allgemeine Vorschrift: In x ml Toluol wurden zunächst x mmol Ligand (1.0 eq) und x mmol SE(hmds) ₃ (1.0 eq) gelöst. Die Reaktionslösung wird je nach Zentralatom unterschiedlich lang bei 80°C gerührt. Eine Reaktionskontrolle erfolgt mittels ³¹ P-NMR-Spektroskopie. Nach der individuellen Reaktionszeit wird das Lösungsmittel und entstehendes Disilazan [H(hmds)J im Vakuum entfernt. Der Rückstand wird in 3-5mL Hexan suspendiert und gegebenenfalls im Ultraschallbad aufgeschlämmt. Zur Erhöhung der Ausbeute der Fällung wird die Suspension über Nacht bei -30°C gelagert.

Beispiel 1: Darstellung von [(r? ⁵ :r/ ¹ -C ₅ Me4PPh2CH2)YCI ₂ ]2

97 mg C ₅ Me ₄ PPh ₂ Me (0.30 mmol, 1.00 eq) und 134 mg [Ycl ₃ (thf) ₂ . ₅ ] (0.357 mmol, 1.18 eq) wurden vorgelegt und in 8 mL Toluol suspendiert. Die orange Lösung mit hellem Feststoff wurde auf 0°C gekühlt, tropfenweise mit 0.6 mL der PhLi-Lösung (0.5 M in nBu ₂ 0/Benzol, 0.30 mmol, 1.00 eq) versetzt und 1 h bei 0°C gerührt. Dabei entfärbte sich die Lösung.

Nach vollständiger Umsetzung (Reaktionskontrolle per ³¹ P-NMR-Spektroskopie) wurde das Reaktionsgemisch über CELITE ^® filtriert, es wurde zweimal mit je 3-4 mL Toluol gewaschen. Das erhaltene Filtrat wurde im Feinvakuum eingeengt, und der Rückstand wurde in Pentan suspendiert. Das Gemisch wurde zentrifugiert, die überstehende Lösung wurde verworfen und der beige Feststoff im Feinvakuum getrocknet.

Ausbeute: 129 mg (0.24 mmol, 79%).

Eine Reaktionsführung in THP als Lösungsmittel und die Verwendung von [Ycl ₃ (thp) ₂ ] liefert das gleiche Ergebnis.

Beispiel 2: Darstellung von [(/j ⁵ V-C ₅ Me Pme ₂ CH ₂ )La(hmds) ₂

In 10 mL Toluol werden zunächst70 mg C ₅ lv1e ₄ Pme ₃ (0.36 mmol, 1.00 eq) und 229 mg [La(hmds) ₃ ] (0.37 mmol, 1.03 eq) gelöst. Die Reaktionslösung 2 h bei 75°C gerührt. Eine Reaktionskontrolle erfolgt mittels ³ P-NMR-Spektroskopie. Bei 40°C wird das Lösungsmittel und H(hmds) im Feinvakuum entfernt. Der Rückstand wird in 3-5 mL Hexan suspendiert im Ultraschallbad aufgeschlämmt. Zur Erhöhung der Ausbeute wird die Suspension über Nacht bei -30°C gelagert. Ausbeute: 227 mg (0.35 mmol, 96%); Produkt: farbloser Feststoff.

Einkristalle konnten aus einer Hexanlösung bei -30°C erhalten werden.

Beispiel 3: Darstellung von [(A7 ⁵ -C ₅ Me PPh ₂ CH2)Sm(CH ₂ SiMe3)2] ^und

[(f7 ^s :/7 -C ₅ Me ₄ PPh2CH)Sm(CH2SiMe ₃ )] ₂ im NMR-Maßstab

In 0.2 mL C ₆ D ₆ werden zunächst 11.18 mg C ₅ Me ₄ PPh ₂ lv1e (0.04 mmol, 1.00 eq) in einem kleinen Gefäß in der Glovebox gelöst. In einem separaten Gefäß werden [Sm(CH ₂ SiMe3)3(thf) ₃ ] (0.04 mmol, 1.00 eq) in 0.2 mL C ₆ D ₆ gelöst. Die Ligandlösung wird langsam mit einer Spritze zur Präkursorlösung getropft, dabei wird das Reaktionsgefäß leicht geschwenkt. Die Reaktionsmischung wird in ein NMR- Röhrchen überführt, und es wird mit 0.2 mL C ₆ D ₆ nachgespült. Die Verbindungen werden NMR- spektroskopisch charakterisiert.

Beispiel 4: Darstellung von [(r7 ⁵ :^-C ₅ Me ₄ Pme ₂ CH ₂ )Y(hrnds) ₂ ]

Mengenangabe: 10 ml Toluol, 70 mg Me ₃ PC ₅ Me (0.36 mmol, 1.0 eq), 205 mg Y(hmds) ₃ (0.36 mmol, 1.0 eq); Zeit: 5h (+3d); Temperatur: 50°C (+3d, RT).

Ausbeute: 163 mg (0.27 mmol, 75%); Farbe: farbloser Feststoff.

Elementaranalyse (C ₂ 4H ₅₆ N ₂ Psi ₄ Y, 604.94 g/mol): berechnet: C: 47.65, H: 9.33, IM: 4.63; gefunden: C: 45.20, H: 8.91 , N: 3.77.

³¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 3.17 (d, ² J _P = 2.08 Hz).

¹ H-NMR (400.1 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 2.04 (s, 6H, C ₅ Me ₄ , 2,5-Cp), 2.00 (s, 6H, C ₅ Me ₄ , 3,4-Cp), 1.13 (d, ² Jp _,H = 12.65 Hz, 6H, Pme,). 0.42 (s, 36H, N(SiMe^). 0.02 (dd, 2H, ² J _{P H} = 9.80 Hz, ² J _Y, H = 2.08 Hz, PChbY).

¹³ C-NMR (62.8 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 125.4 (d, ² - ³ J _{C P} = 13.2 Hz), 119.3 (d, ² ' ³ J _C .P = 12.1 Hz), 91.2 (d, ¹ J _C ,P = 100.13 Hz, PC _Cp ), 17.4 (d, ¹ J _c .p = 48.3 Hz, Pme ₇ ). 14.9 (s, C ₅ Me ₄ , 3,4-Cp), 12.3 (d, ^c.p = 1.44 Hz, C ₅ Me ₄ , 2,5-Cp), 6.62 (s, N(SiMe _a ) ₇ ), Das Signal für PCH^Y ist von Signalen überlagert. EI- S: m/z (%) = 355 (35%), 281 (100%), 254 (48%), 239 (39%), 207 (45%), 123 (100%), 105 (56%), 91 (34%), 77 (27%).

IR (Reinsubstanz): v lcm ^~l = 2945.47 (m), 2896.22 (m), 1312.51 (m), 1291.25 (m), 1239.93 (s), 1125.00 (w), 951.37 (s), 929.76 (s), 812.79 (s), 770.03 (s), 751.79 (s), 661.53 (m), 607.43 (m), 450.22 (m).

Beispiel 5: Darstellung von [(/7 ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ Pme2CH2)La(hmds) ₂ ]

Mengenangabe: 10 ml Toluol, 70 mg Me ₃ PC ₅ Me ₄ (0.36 mmol), 229 mg La(hmds) ₃ (0.37 mmol,

1.03 eq); Zeit: 2h (5h); Temperatur: 75°C (50°C).

Ausbeute: 227 mg (0.35 mmol, 96%); Farbe: farbloser Feststoff.

Einkristalle können aus einer Hexanlösung bei -30°C erhalten werden.

Elementaranalyse (C ₂₄ H5 ₆ N2Psi ₄ La, 654.94 g/mol): berechnet: C: 42.29, H: 8.07, N: 4.48; gefunden: C: 38.61 , H: 7.73, N: 3.58.

¹ H-NMR (300.1 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 2.08 (s, 6H, C ₅ Me _4l 2,5-Cp), 2.04 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 1.13 (d, ² J _P . _H = 12.8 Hz, 6H, Pmez), 0.40 (s, 36H, N(SiMe ₃ ) ₂ ), -0.26 (d, 2H, ² J _P,H = 7.74 Hz, PCHj-La). ¹³ C-NMR (75.5 MHz, C ₆ D ₆ ): öVppm = 127.5 (d, ¹ v7 _P . _c = 57.2 Hz, C _q P ), 124.28 (s, CsMe^, 120.46 (s, C ₅ Me ₄ , 2,5-Cp), 13.19 (s, C ₅ Me ₄ ), 10.70 (s, C ₅ Me ₄ , 2,5-Cp), 17.18 (d, J _{P C} = 48.0 Hz, Pme,). 4.17 (s, N(SiMe ₃ ) ₂ ), 1 68 (d, ¹ J _P . _C = 69.9 Hz, PCH ₂ La).

3 ¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 4.99.

3 ¹ P-NMR (121.5 MHz, Et ₂ 0): ÖVppm = 6.75.

EI-MS: m/z (%) = 161 [hmds], 146 [Me ₃ Si-N-SiMe ₂ ].

IR (Reinsubstanz): v I cm~ ^x = 2994.48 (m), 2888.58 (w), 1248.65 (m), 1235.29 (m), 1099.08 (w), 1045.19 (w), 1007.16 (s), 892.52 (m), 819.00 (s), 750.03 (w), 743.17 (m), 688.25 (w), 658.17 (s), 597.40 (m), 438.40 (s).

Beispiel 6: Darstellung von [(/7 ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me Pme ₂ CH ₂ )Ce(hmds) ₂ ]

Mengenangabe: 8 ml Toluol, 86 mg Me ₃ PC ₅ Me ₄ (0.44 mmol, 1.0 eq), 273 mg Ce(hmds) ₃ (0.44 mmol, 1.0 eq); Zeit: 3h; Temperatur: 80°C, die Verbindung ist stark oxidationsempfindlich. Ausbeute: 137.5 mg (0.21 mmol, 47.7%); Farbe: hellbrauner Feststoff.

Einkristalle können aus einer Hexanlösung bei -30°C erhalten werden.

Elementaranalyse (C ₂₄ H ₅₆ N ₂ Psi ₄ Ce, 656.15 g/mol): berechnet: C: 43.93, H: 8.60, N: 4.27; gefunden: C: 28.50, H: 5.26, N: 0.89.

¹ H-NMR (300.1 MHz, C ₆ D ₆ ): <5/ppm = 4.36 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 3.70 (s, 6H, C _s Me ₄ ), 2.38 (bs, 6H, Pme,). 0.13 (s, 36H, N(SiMe ₃ ) ₂ ), -2.71 (bs, PCtüCe).

3 ¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = -32.3.

3C-NMR (75.5 MHz, C ₆ D ₆ ): Signale verschwinden im Grundrauschen aufgrund des

Paramagnetismus.

EI-MS: m/z (%) = 161 [hmdsf, 146 [Me ₃ Si-N-SiMe ₂ ] ⁺ .

IR (Reinsubstanz): v / cw ^" ' = 2949.64 (m), 2900.61 (w), 1240.32 (m), 997.91 (m), 967.72 (s), 948.33 (m), 860.47 (m), 825.12 (s), 801.88 (s), 737.84 (s), 660.62 (m), 591.05 (m), 450.45 (w).

Beispiel 7: Darstellung von [(ij ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ Pme ₂ CH ₂ )Nd(hmds) ₂ ]

Mengenangabe: 5 ml Toluol, 96 mg Me ₃ PC ₅ Me (0.49 mmol, 1.00 eq), 320 mg Nd(hmds) ₃ (0.51 mmol, 1.04 eq); Zeit: 6h; Temperatur: 75°C (+3d RT). Ausbeute: 211.3 mg (0.32 mmol, 65.3%); Farbe: blauer Feststoff.

Dunkelblaue Einkristalle konnten aus einer Hexanlösung bei -20°C nach 2d erhalten werden.

Elementaranalyse (C ₂ 4H ₅ 6N ₂ Psi4Nd; 657.23 g/mol): berechnet: C: 43.66, H: 8.55, N: 4.24; gefunden: C: 39.21, H: 8.08, N: 3.48.

3 ¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ): <5/ppm = -200.7 (bs).

¹ H-NMR (400.1 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 12.88 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 5.16 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), -0.75 (bs, 6H, Pme _? ). -5.10 (bs, 18H, N(SiMe ₃ ) ₂ ), -7.58 (bs, 18H, N(SiMe ₃ ) ₂ ), -69.8 oder -16.38 (bs, 2H, PCI±,Nd). ¹ C-NMR (100.6 MHz, C ₆ D ₆ ): ö/ppm = 210.2 (s, CsMe,,), 180.2 (s, C5Me ₄ ), 168.6 (d, ¹ _Ρ ,ο = 95.6 Hz, PC _Cp ), 68.3 (bs, C ₅ Me ₄ ), 34.0 (d, ¹ J _P,C = 47.3 Hz, Pme,), 24.9 (C ₅ Me ₄ ), 6.41(N(SiMe ₃ ) ₂ ), 1.18, -13.27 (N(SiMe ₃ ) ₂ ).

Das Signal für PCH ₂ Nd konnte nicht identifiziert werden.

IR (Reinsubstanz): v lcm ^~x = 2946.89 (m), 2895.13 (w), 1239.15 (m), 963.29 (s), 945.74 (s), 814.66 (s), 766.15 (s), 747.21 (s), 659.85 (s), 598.84 (s), 438.86 (m).

Beispiel 8: Darstellung von [(r/ ⁵ :r7 ¹ -C ₅ Me ₄ Pme ₂ CH ₂ )Sm(hmds) ₂ ]

Mengenangabe: 10 ml Toluol, 49 mg Me ₃ PC ₅ Me ₄ (0.25 mmol, 1.0 eq), 158 mg Sm(hmds) ₃ (0.25 mmol, 1.0 eq); Zeit: 3h; Temperatur: 80°C.

Ausbeute: 98 mg (0.147 mmol, 58.8%); Farbe: beiger Feststoff.

Elementaranalyse (C ₂₄ H ₅₆ N ₂ Psi ₄ Sm, 667.25 g/mol): berechnet: C: 43.26, H: 8.47, N: 4.20; gefunden: C: 41.73, H: 8.76, N: 3.92.

³¹ P-NMR (121.5 MHz, Toluol): oVppm = 37.9 (bs).

¹ H-NMR (300.1 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 3.21 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 2.29 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), -0.05 (bs, 6H, Pme,).

-1.57 (s, 36H, N(SiMe ₃ ) ₂ ), -3.86 (bs, 2H, PCh Sm).

¹³ C-NMR (75.5 MHz, C ₆ D ₆ ): Signale lassen sich nicht identifizieren.

EI-MS: m/z (%) = 652.2 [M ⁺ -Me].

IR (Reinsubstanz): v /c w ^" ' = 3067.14 (bm), 2949.59 (w), 1240.45 (m), 998.29 (m), 968.28 (s), 948.34 (m), 860 (m), 825.51 (s), 801.91 (s), 737.98 (s), 660.75 (s), 591.22 (s), 450.30 (m), 405 (m).

Beispiel 9: Darstellung von [(^ ⁵ :r/ ¹ -C ₅ H ₃ fBuPMe ₂ CH ₂ )La(hmds) ₂ ]

Mengenangabe: 10 ml Toluol, 98.0 mg Me ₃ PC ₅ Me ₄ (0.50 mmol, 1.00 eq), 415 mg La(hmds) ₃

(0.67 mmol, 1.34 eq); Zeit: 2h; Temperatur: 80°C.

Ausbeute: 194 mg (0.30 mmol, 60%); Farbe: beiger Feststoff.

Farblose Einkristalle konnten aus einer Hexanlösung bei -30°C erhalten werden.

Elementaranalyse (C ₂ 4H56PlaN ₂ Si4, 652.0 g/mol): berechnet: C: 44.01 , H: 8.62, N: 4.28; gefunden:

C: 32.17, H: 6.48, N: 1.41.

¹ H-NMR (C ₆ D ₆ , 400.15 MHz): δ/ppm = 6.65 (m, 1 H, C ₅ H ₃ ), 6.28 (m, 1 H, C ₅ H ₃ ), 5.91 (m, 1 H, C _S H ₃ ), 1.43 (s, 9H, fBu), 1.08 (d, ² J _H ,P = 13.1 Hz, 3H, Pme), 1.03 (d, ² J _H ,p = 12.8 Hz, 3H, Pme), 0.45 (bs, 18H, (N(SiMe ₃ ) ₂ ), 0.33 (s, 18H, (N(SiMe ₃ ) ₂ ), -0.58 (dd, ² J _H . _P = 8.2 Hz, ² J _H .H = 3.6 Hz, 2H, PChbLa). ³ P-NMR (C ₆ D ₆ , 161.90 MHz): ÖVppm = 7.21.

¹³ C-NMR (75.5 MHz, C ₆ D ₆ ): δ/ppm = 147.1 (d, ² J _CP = 11.3 Hz, C ₅ H ₃ fBu, C _q fBu), 113.8 (d, ² J _CP = 13.6 Hz, CjHsrBu), 1 12.2 (d, ² J _CP = 12.8 Hz, C ₅ H ₃ rBu), 109.7 (d, ³ J _C p = 12.8 Hz, CsH ₃ rBu), 94.3 (d, 'J _CP = 104.7 Hz, PC _Cp ), 33.6 (s, C(CH ₃ ) ₃ ), 32.4 (d, C(CH ₃ ) ₃ ), 15.3 (d, _CP = 47.5 Hz, Pme), 12.8 (d, ¹ J _CP = 53.5 Hz, Pme), 7.95 (d, ¹ J _C p = 38.42 Hz, PCH ₂ La), 4.4 (bs, (N(SiMe ₃ ) ₂ , 24.3 (s, (N(SiMe ₃ ) ₂ . EI-MS. m/z = 196 [Me ₃ PC ₅ H ₃ /Bu], 181[Me ₂ PC ₅ H ₃ fBu], 61 [Me ₂ P].

IR (Reinsubstanz): v I m ^~l = 3066.61 (w), 2946.81 (m), 2899.33 (w), 1460.77 (w), 1414.74 (m), 1357.36 (w), 1291.67 (s), 1241.43(s), 1201.91 (s), 1176.04 (s), 1091.89 (s), 1056.23 (m), 1004.24 (s), 975.35 (vs), 747.93 (vs), 9.8067 (w), 861.32 (s), 824.38 (m), 801.99 (m), 765.70 (s), 744.09 (m), 663.42 (vs), 589.99(vs), 488.12(w), 449.73(w).

Beispiel 10: Darstellung von [(f? ⁵ :r7 ¹ -C ₅ H ₃ rBuPMe ₂ CH ₂ )Ce(hmds)2]

Mengenangabe: 10 ml Toluol, 98.0 mg Me ₃ PC ₅ Me (0.51 mmol, 1.00 eq), 380 mg Ce(hmds) ₃

(0.61 mmol, 1.19 eq); Zeit: 2h; Temperatur: 80°C.

Ausbeute: 144 mg (0.22 mmol, 43%); Farbe: brauner Feststoff.

Gelbe Einkristalle konnten aus einer Hexanlösung bei -18°C erhalten werden.

Elementaranalyse (C ₂₄ H ₅ 6PceN ₂ Si4, 653.2 g/mol): berechnet: C: 43.93, H: 8.60, N: 4.27;

gefunden: C: 39.43, H: 7.97, N: 2.96.

¹ H-NMR (300.1 MHz, C ₆ D ₆ ): öVppm = 46.27 (s, 1 H, C ₅ H ₃ rBu), 18.05 (s, 1 H, C ₅ H ₃ fBu), 15.06 (s, 3H),

5.27 (s, 9H, CsHifBu). -0.81 (sehr breites Signal lässt sich nicht intergrieren N(SiMe ₃ )). -4.43 (s, 3H),

-9.85 (bs, 1 H, C ₅ H ₃ fBu), -11.55 (sehr breites Signal lässt sich nicht intergrieren N(SiMe^ _? ). -25.80

(s, 1 H, C ₅ H ₃ fBu), -35.82 (bs, 2H, PChbCe). 2D-Spektren von dieser Verbindung konnten auch nach langer Messzeit keine aussagekräftigen Signale liefern.

³¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ): ÖVppm = -27.8 (bs).

EI-MS: m/z(%) = 181 [Me ₂ P-Cp ^iBu ], 196[Μβ ₃ Ρ-Ορ ^βυ ], 61 [Me ₂ P]. IR (Reinsubstanz): v l cm ^'x = 3065.81 (w), 2946.36 (m), 2897.23 (m), 2858.60 (w), 1427.61 (m), 1355.52 (m), 1291.51 (m), 1200.65 (m), 1174.10 (s), 1091.93 (s), 1057.31 (s), 977.72 (m), 946.70 (vs), 860.54 (m), 825.67 (m), 764.56 (vs), 667.43 (vs), 608.64 (w), 488.04 (w), 450.21 (m).

Beispiel 11: Darstellung von [(/7V-C ₅ H3rBuPMe ₂ CH ₂ )Nd(hmds) ₂ ]

Mengenangabe: 10 ml Toluol, 49 mg Me ₃ PC ₅ Me (0.25 mmol, 1.00 eq), 163 mg Nd(hmds) ₃ (0.26 mmol, 1.04 eq); Zeit: 4h; Temperatur: 80°C.

Ausbeute: 118.3 mg (0.18 mmol, 72%); Farbe: blauer, kristalliner Feststoff.

Elementaranalyse (C ₂₄ H ₅₆ N ₂ Psi ₄ Nd, 657.23 g/mol)

3 ¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ) ÖVppm = -178.5.

1H-NMR (300.0 MHz, C ₆ D ₆ ) δ/ppm

IR (Reinsubstanz): v lcm ^~x = 2945.93 (m), 2895.00 (w), 1239.31 (s), 965.02 (s), 945.84 (s), 823.47 (s), 766.02 (m), 746.05 (m), 659.71 (s), 598.92 (s), 440.34 (w).

Beispiel 12: Darstellung von [( ? ⁵ :/7 ¹ -C ₅ H ₃ rBuPPh ₂ CH2)La(hmds)2]

Mengenangabe: 8 ml Toluol, 80 mg C ₅ H ₃ fBuPPh ₂ Me (0.25 mmol, 1.00 eq), 155 mg La(hmds) ₃

(0.25 mmol, 1.00 eq); Zeit: 3h; Temperatur: 80°C.

Ausbeute: 115 mg (0.148 mmol, 59.1%); Farbe: beiger Feststoff.

Elementaranalyse (C ₃₄ H ₆ oLaN ₂ Psi ₄ , 778.3 g/mol): berechnet: C, 52.42; H, 7.76; N, 3.60;

¹ H-NMR (C ₆ D ₆ , 400.1 MHz): δ/ppm = 7.82-7.74 (m, 4H, Ph _m ), 7.03-7.00 (m, 6H, Ph _0,p ), 6.77 (m, 1H,

C ₅ H ₃ ), 6.40 (m, 1 H, C ₅ H ₃ ), 6.04 (m, 1H, C ₅ H ₃ ), 1.39 (s, 9H, fBu), 0.33 (bs, 18H, (N(SiMe ₃ )2), 0 30 (bs,

2H, PCHjLa, überlagert von dem Signal für hmds), 0.27 (s, 18H, (N(SiMe ₃ ) ₂ ).

³ P-NMR (C ₆ D ₆ , 121.90 MHz): ÖVppm = 12.6.

¹³ C-NMR (75.5 MHz, C ₆ D ₆ ): öVppm = 132.42 (s, Ph _p ), 132.41 (s, Ph _p ), 131.9 (d, ³ J _c .p = 2.33 Hz, Ph _m ), 131.7 (d, ³ Jc.p = 2.12 Hz, Ph _m ), 129.0 (d, ² J _C, P = 5.9 Hz, Ph ₀ ), 131.7 (d, ² J _C ,P = 5.9 Hz, Ph ₀ ), 116.3 (d, ²³ J _C p = 13.4 Hz, CsHarBu), 114.7 (d, "j _CP = 13.7 Hz, CsHafBu), 113.2 (d, ²³ J _CP = 13.1 Hz, CjHgfBu), 91.9 (m, PC _C p), 32.7 (s, C(CH ₃ ) ₃ ), 4.5 (bs, (N(SiMe^) _? . 3.5 (s, (N(SiMe ₃ )2-

Die Signale des quartären Kohlenstoffatoms der ferf-Butyl-Gruppe und der Methylenbrücke sind nicht zu beobachten. IR (Reinsubstanz): v/cm ^'l = 2949.77 (m), 2900.52 (m), 1240.51 (m), 997.76 (m), 967.78 (s), 948.38 (m), 860.62 (m), 825.20 (s), 801.99 (s), 764.14 (s), 738.03 (m), 660.67 (s), 591.07 (s), 450.52 (m).

Beispiel 13: Darstellung von [(/7 ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ PPh ₂ CH ₂ )LaBr(hmds) (thf)]

In ein NMR-Röhrchen wurden 16.0 mg (0.044 mmol, 1.05 eq) C ₅ Me ₄ PPh2CI-l3 und 25.5 mg (0.042 mmol, 1.00 eq) [La(hmds) ₂ Br(thf)]2 zusammen eingewogen und in 0.7 mL d ⁸ -Tol gelöst. Die Reaktionslösung wird NMR-spektroskopisch untersucht.

Anschließend wird die Temperatur um 10°C erhöht und jeweils ein ³¹ P-NMR- und ein ¹ H-NMR- Spektrum gemessen.

³¹ P-NMR (202.3 MHz, d ⁸ -Tol): δ/ppm = 14.4.

¹ H-NMR (500.1 MHz, d ⁸ -Tol): öVppm = 7.89-6.99 (m, 10H, Ph), 3.58 (4 H, thf), 2.09 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 1.82 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 1.52 (4H, thf), 0.44 (d, 2H, ² J _PH = 6.0 Hz, PCHfeLa), 0.08 (s, 18H, N(SiMe ₃ ) ₂ ). ¹³ C-NMR (125.8 MHz, d ⁸ -Tol): δ/ppm = 133.1 (Ph), 133.0 (Ph), 131.4 (Ph), 14.1 (C ₅ Me ₄ ), 11.9 (C ₅ Me ₄ ), 2.66 (s, NfSiMea)?). 1.39 (PCH ₂ La). Die Signale für die quartären Kohlenstoff-Atome des Cp-Ringes sind nicht sichtbar. Die Aufspaltungen der Signale der C-Atome des Phenylringes zu dem Phosphoratom sind aufgrund der Breite der Signale nicht klar definierbar.

Beispiel 14: Darstellung von [(/}V-C ₅ Me PMe ₂ CH2)LaBr(hmds)(thf)]

In ein NMR-Röhrchen wurden 5.95 mg (0.030 mmol, 1.00 eq) C ₅ Me ₄ PMe ₃ und 20.61 mg (0.034 mmol, 1.13 eq) [La(hmds) ₂ Br(thf)] ₂ zusammen eingewogen und in 10 mL Toluol gelöst. Die Reaktionslösung wird per ³¹ P-NMR-NMR-Spektroskopie untersucht.

3 ¹ P-NMR (121.5 MHz, C ₆ D ₆ ): oVppm = 9.15.

¹ H-NMR (300.1 MHz, C ₆ D ₆ ): oVppm = 3.58 (thf), 2.08 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 2.04 (s, 6H, C ₅ Me ₄ ), 1.31 (thf), 0.79 (d, 6H, ² Jp _,H = 12.0 Hz, PMe,). -0.27 (d, 2H, ² J _P , _H = 9.0 Hz, PCH^La), 0.40 (s, 18H, N(SiMe3) ₂ ).

Beispiel 15: Darstellung von [/7 ⁵ :i7 ¹ -C ₅ Me ₄ PPh ₂ CH ₂ Y(CH ₂ SiMe ₃ ) ₂ ] via Eintopfreaktion

Spezies 1 Spezies 2

99 mg LiCH ₂ SiMe ₃ (1.05 mmol, 3.51 eq) wurden in 4 mL Toluol gelöst, auf 0°C gekühlt und langsam zu einer ebenfalls auf 0°C gekühlten Suspension, von 133 mg [YCI ₃ thf _{2 5} ] (0.354 mmol, 1.18 eq) und 96 mg C ₅ Me PPh ₂ Me (0.300 mmol, 1.00 eq) in 4 mL Toluol, getropft. Dabei fiel ein heller Niederschlag aus. Das Gemisch wurde 1 bei 0°C gerührt. Eine Reaktionskontrolle zeigte ein Haupt- und ein Nebenprodukt und teilweise freien Liganden. Das Gemisch wurde in einer Umkehrfritte, über Celite abfiltriert und das Lösungsmittel wurde im Vakuum vom Filtrat entfernt. Der Rückstand wurde in Pentan suspendiert. Nach Absetzen des Feststoffs zeigte das ³¹ P-NMR-Spektrum des Überstandes, dass sich nun beide Spezies in Lösung im gleichen Verhältnis vorliegen. Aus der überstehenden Lösung konnte bei -30°C ein farbloser Kristall gezüchtet werden, der Spezies 2 identifizierte.

³¹ P-NMR (121.5 MHz, Toluol): δ/ppm = 12.88 (d, ¹ J _p = 5.36 Hz, 86%, Spezies 1 ), 7.47 (d, ¹ Jp, _Y = 5.36 Hz, 9%, Spezies 2), 1.81 (m, 5%, Ligand).

³¹ P-NMR (121.5 MHz, Pentan): δ/ppm = 13.84 (d, ¹ J _{P Y} = 5.36 Hz, 33%, Spezies 1), 8.40 (m, 33%, Spezies 2), 2.41 (m, 33%, Ligand).

Beispiel 16: Ringöffnende Polymerisation von ε-Caprolacton mit CpPC-bis-hmds-Verbindungen

0.25 mmol des entsprechenden Liganden werden mit 0.25 mmol des entsprechenden SE(hmds) ₃ in 10 mL Toluol für eine unten angegebene Zeit bei unten angegebener Temperatur gerührt. Mittels ³ P-NMR-Spektroskopie wurde die vollständige Umsetzung des Liganden zum Komplex kontrolliert. Nun werden 1 mL (ca. 0.025 mmol Komplex, 1.00 eq) dieser Reaktionslösung in 50 mL Toluol gespritzt und 1.14 g (10 mmol, 400 eq) des ε-Caprolactons hinzugespritzt. Es wurde 1 h bei RT gerührt. Anschließend wurde die Lösung in 900 mL MeOH (versetzt mit 0.1 mL HCI _kon z) gegeben. Es fällt sofort ein weißer Feststoff aus und die Lösung trübt sich. Es wurde über Nacht gerührt um eine vollständige Fällung zu gewährleisten. Am nächsten Tag wurde das Polymer über einem BÜCHNER- Trichter abfiltriert und bei 40°C im Vakuum zwei Tage getrocknet.

Das Polymer wurde in ca. 50-100 mL CHCI ₃ gelöst, über Celite filtriert (um evt. SE ₂ 0 ₃ abzutrennen) und erneut in 500 mL MeOH ausgefällt. Das Polymer wurde zwei weitere Male gelöst und wieder ausgefällt um eine hohe Reinheit für analytische Zwecke zu gewährleisten.

Das Polymer wurde mittels GPC und NMR-Spektroskopie analysiert. Katalysator t min Ausbeute M g/mol PD

[(i7 ^s :r/ ¹ -C ₅ Me4PMe ₂ CH ₂ )Y(N(SiMe ₃ ) ₂ ) ₂ ] 60 80% 204.282 2.37

((/7 ^!, :r/ ¹ -C5Me4PMe2CH2)Sm(N(SiMe3)2)2] 60 81% 80.408 1.99

[(/7 ^!, :ri ¹ -C ₅ Me4PMe2CH2)Nd(N(SiMe3)2)2] 60 60% 225.549 4.13

[(/7 ^b :/7 ¹ -C ₅ Me ₄ PMe ₂ CH ₂ )Ce(N{Si e ₃ ) ₂ ) ₂ ] 60 28% 86.171 2.67

[(r/ ⁵ :/7 ¹ -C ₅ Me4PMe2CH2)La(N(Si e ₃ )2)2] 60 99% 255.060 1.97

[(r/ ^:> :/7 ¹ -C5H3fBuPMe2CH2)Ce(N(SiMe3)2)2] 60 78% 22.000 1.57

[(r/ ^s :r; ¹ -C5H3fBuPMe ₂ CH2)La( (SiMe3)2)2] 60 45% 300.380 3.55

[V-C ₅ H ₃ fBuPMe ₂ CH ₂ )Nd(N(SiMe ₃ ) ₂ ) ₂ ] 60 95% 213.040 1.88

[(/7 ^!5 : 7 ¹ -C ₅ e ₄ P e ₂ CH ₂ )Nd(N(SiMe2H) ₂ ) ₂ ] 60 75% 189.825 2.31

Legende: N(SiMe ₃ ) ₂ steht für das Anion hmds

Im ³¹ P-N R-Spektrum gibt es keine Signale. Die Signale des ¹³ C-NMR-Spektrums von Polycaprolacton der Versuche entsprechen alle denen der Literatur (Abbildung 6).

Die ermittelten Polydispersitäten (PD) liegen im Bereich um 2. Ein Indiz für eine lebende Polymerisation ist eine PD von 1.0, d.h. alle Ketten sind aus einer gleichen Anzahl an Monomereinheiten aufgebaut und sind somit gleichmäßig gewachsen. Allerdings kann natürlich auch die Initiierungsgeschwindigkeit langsamer als die Polymerisationsgeschwindigkeit sein. Daraus resultiert ebenfalls eine Differenz der Kettenlangen untereinander, was sich in einer PD >1 ausdrückt.

Beispiel 17: Isoprenpolymerisation

kat. +

Präkatalysatorsynthese: 0.010 mmol (1.0 eq) des entsprechenden Liganden in 0.25 mL Benzol werden mit 0.011 mmol (1.1 eq) des entsprechenden SE(CH ₂ SiMe3)3thf _x in 0.25 mL Benzol gelöst im N R-Rohr zusammengeben. Mittels ³¹ P-NMR-Spektroskopie wird die Zusammensetzung des Präkatalysators ermittelt. Prozentuale Angaben zur Bildung von Alkyl- oder ensprechenden Alkylidenverbindung sind in der untenstehenen Tabelle angegeben.

Nun wird die Lösung in einem Schlenkrohr mit 7.3 mL C ₆ H ₅ CI aufgefüllt, um nach Zugabe aller Reagenzien ein Gesamtvolumen von 10 mL zu erreichen.

Nun wird 1 mL (680 mg) Isopren (10.0 mmol, 1000 eq) und daraufhin ein 1 mL einer [PhNHMe ₂ ][B(C ₆ F5)4]-Lösung in C ₆ H ₅ CI (8.012 mg/1 mL, 0.01 mmol, 1.0 eq) hinzugespritzt. Direkt im Anschluss werden 0.2 mL einer Tri/sobutylaluminium-Lösung in Toluol (0.1154 g/mL, 0.116 mmol, 11.6 eq).

Es wird 24h bei RT gerührt

Anschließend wurde die viskose Lösung in 100 mL-250 mL HCI-sauere MeOH (0.2 mL HCI _to nz). mit einer Spatelspitze 2,6-Di-ferf-butyl-4-methylphenol als Stabilisator versetzt, gegeben. Es fallt sofort ein weißer Feststoff aus und die Lösung trübt sich. Die Reaktionsgefäße wurden mit wenigen mL CHCI3 nachgespült, teilweise waren die Reaktionsmischungen so hochviskos, dass mehrfach nachgespült werden musste. Die Menge des Fällungsmittels betrug immer das zehnfache Volumen zur Polymerlösung, die hinzugefügt wurde. Es wurde über Nacht gerührt um eine vollständige Fällung zu gewahrleisten. Am nächsten Tag wurde Polyisopren über einem BÜCHNER-Trichter abfiltriert und bei RT im Vakuum drei Tage getrocknet.

Das Polymer wurde in ca. 10 mL-50 mL CHCI ₃ gelöst, über einen Spritzenfilter filtriert (um evt. SE ₂ 0 ₃ oder andere Verunreinigungen abzutrennen) und erneut in 100 mL-250 mL MeOH ausgefällt um eine hohe Reinheit für analytische Zwecke zu gewährleisten.

Das Polymer wurde mittels GPC, TGA, DSC und N R-Spektroskopie analysiert.

Tabelle: ³¹ P-NMR-spektroskopische Kontrolle zeigt das Verhältnis von SE-Alkyl zu SE-Alkyliden- Verbindung direkt nach Zusammengeben der Reaktanden in Benzol [(C ₅ R ¹ R ² 3PR ³ 2CH2)SE(CH ₂ SiMe ₃ )2]2 (R ¹ = fBu, Me; R ² = H, Me; R ³ = Me, Ph).

Tabelle: Isomere des Polyisoprens identifiziert via ¹ H-NMR-Spektroskopie

Tabelle: Glasübergangstemperatur ermittelt durch DSC-Messungen.

^* nicht bestimmt, da keine Substanz mehr vorhanden war. Ausbeute < 6%

Mittels TGA-Messung konnte festgestellt werde, dass es bis zur Zersetzung bei ca. 390-450°C zu keinem signifikanten Abbau über 5% kommt. Die DSC-Messungen zeigen zudem, dass das Polymer mit einem Glaspunkt um -50°C und ohne Schmelzpunkt bis zur Zersetzung ideale Eigenschaften aufweist, die für ein Elastomer typisch sind. Tabelle: Polydispersität und Molekulargewichte mittels GPC ermittelt.

'Molekulargewicht so groß, landet im Aussschlussvolumen (größer 10 ), Mw lässt sich nicht genau ermitteln.

"Proben lösen sich schlecht in THF bzw. lassen sich nicht vollständig durch den Spritzenfilter drücken.

** ^* Kurve besitzt mehr als ein Maximum, bimodaie Verteilung

Die ermittelten Polydispersitäten (PD) liegen gleichfalls im Bereich um 2. Auch in diesem Fall starten die Katalysatoren die Polymerisation so schnell, dass die Polymerisationsgeschwindigkeit größer ist als die Initiierungsgeschwindigkeit. Zudem sind die Ketten außergewöhnlich lang, sodass eine Messung, die einen exakten Wert Mw/g/mol liefert, nicht möglich ist. Ohne die Bestimmung von Mw lassen sich keine Polydispersitäten ermittel, die aber in der Synthese des Naturkautschuks keine große Rolle spielen. (Naturkautschuk: PD 3-10)