Universität zu Köln

Kulikov, Vladislav (2013). Hybrid Materials Consisting of Silver(I) Purine Complexes, Protonated Purines and Polyoxometalates. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

The present work is the first thorough exploration of the chemistry of the systems comprising purine bases and polyoxometalates (POMs). Different modes of interplay of these chemical species were employed in order to design and synthesize new compounds. The first type consisted majorly of materials in which polyoxoanions are interconnected by ditheobromine silver(I) complexes. The convenient aspect of the synthetic procedures is the possibility of obtaining the desired POM from basic materials by adjustment of the pH value of the reaction mixture. A ubiquitous structural trait of the target materials were one-dimensional coordination polymers consisting of polyoxoanions interconnected by [Ag(thb)2]+-complexes. Compounds based on iso- and heteropolyoxometalates of vanadium, chromium and molybdenum were obtained by this reaction procedure. Several similar compounds were obtained from benzonitrile as solvent. An intriguing unusual chemoselectivity regulated by guanine was observed under these reaction conditions. The solvent partly replaced the purine bases in the coordination sphere of silver(I) due to its strong σ-donor character. The protonated purine bases could also be employed for crystal engineering of organic-inorganic materials containing polyoxotungstates. The aromatic cations are arranged parallel to the faces of the POMs in all of the resulting crystal structures. The arrangement was named “nanoboxes” reflecting the size of the units. A compound containing a purine base covalently bound to a polyoxometalate Na2[(HGMP)2(Mo5O15)]•7H2O (GMP = guanosine monophosphate), crystallizes in space group P6522, which implies a helical structure in the solid state. The crystal structure consists of guanosine Strandberg anions interconnected by a network of coordinative, H-bonding and stacking interactions.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language Die vorliegende Arbeit stellt die erste eingehende Untersuchung der Hybridmaterialien, die aus Purinbasen und Polyoxometallaten bestehen, dar. Die Stabilität der Zielverbindungen sowie die Synthesewege werden durch vielfältige Arten der koordinativen und nichtkovalenten Wechselwirkungen rationalisiert. Die erste Klasse der synthetisierten Verbindungen besteht aus Polyoxoanionen, die vorwiegend durch Ditheobrominsilber(I)-Komplexe zu Koordinationspolymeren miteinander verknüpft wurden. Der pragmatische Aspekt der ausgearbeiteten experimentellen Strategie ist die Möglichkeit der Synthese der Hybridmaterialien aus Grundchemikalien in Wasser durch die Einstellung des geeigneten pH-Werts. Verbindungen der Iso- und Hetero-Polyoxometallate der Elemente Vanadium, Chrom und Molybdän wurden auf diese Art gewonnen. Einige ähnliche Verbindungen mit Polyoxomolybdaten und -wolframaten wurden aus Benzonitril isoliert. Eine bemerkenswerte Eigenschaft von Guanin wurde unter diesen Reaktionsbedingungen festgestellt: Obwohl stöchiometrisch eingesetzt, wurde es nicht im Reaktionsprodukt gefunden, sondern diente als Reaktionsmodulator. Das Lösungsmittel verdrängt teilweise die Purinbase aus der Koordinationssphäre der Silber(I)-Kationen. Die protonierten Purinbasen wurden ebenfalls für die Synthese der Hybridmaterialien eingesetzt. Die aromatischen Kationen sind in den resultierenden Kristallstrukturen parallel zu den Flächen der Polyoxoanionen angeordnet. Diese Anordnung wird als „Nanobox“ bezeichnet. Die Verbindung Na2[(HGMP)2(Mo5O15)]•7H2O (GMP = Guanosin Monophosphat) kristallisiert in der Raumgruppe P6522. Die Kristallstruktur wird durch ein Netzwerk aus von koordinativen, H-Brücken- und Stapel-Wechselwirkungen stabilisiert. Die Raumgruppe impliziert eine helicale Anordnung der Bausteine. UNSPECIFIED
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Kulikov, Vladislav vkuliko0@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-53447
Date:	28 October 2013
Language:	English
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Chemistry > Institute of Inorganic Chemistry
Subjects:	Chemistry and allied sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Polyoxometalate, Purine Base, Nuclein Base, Silver, Strandberg English
Date of oral exam:	28 October 2013
Referee:	Name Academic Title Meyer, Gerd Prof. Dr. Cronin, Leroy Prof. Dr. Lippert, Bernhard Prof. Dr. Schmalz, Hans-Günther Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/5344