PorphyStruct: Entwicklung einer Software zur quantitativen Bestimmung nicht-planarer Auslenkungen von porphyrinoiden Makrozyklen & Synthese neuer Metallkomplexe von Isoporphyrin-Liganden

Diese wissenschaftliche Abhandlung ist in zwei Teile geteilt. Im ersten Teil wird die Entwicklung von PorphyStruct, einer Software zur quantitativen Bestimmung nicht-planarer Auslenkungen von porphyrinoiden Makrozyklen, beschrieben. PorphyStruct erweitert die normal-coordinate structural decomposition-Methode (NSD-Methode) erfolgreich auf eine Vielzahl porphyrinoider Makrozyklen. Eine Validierung der produzierten Daten erfolgte anhand der mit der NSD-Methode publizierten Porphyrinstrukturen. Mittels Clusteranalysen aus dem data science und machine learning Bereich wurden strukturelle Gemeinsamkeinten verschiedenster Strukturmuster an über 1300 Kristallstrukturdaten untersucht. Dabei konnten interessante Korrelationen gefunden werden. Die deutlichste ist das bei Kupfer(II)corrolen zu beobachtende Suppersaddling-Phänomen. Der zweite Teil beschäftigt sich mit neuen Metallkomplexen des Isoporphyrin-Liganden. Es wurde ein einfacher Zugang zu einer Vielzahl an Zink- und Cadmium-Komplexen von meso-Aryl-Isoporphyrinen mit Pyrrolyl- oder Dipyrrinyl-Einheit entwickelt. Ausgehend von Zink- und Cadmium-Isoporphyrinen wurde eine Transmetallierungsstrategie erarbeitet. Eine metallfreie Spezies kann durch Demetallierung mit Trifluoressigsäure erhalten werden. Diese ist jedoch kein Isoporphyrin, sondern ein 5,15-Hydroxyporphodimethen. Ein metallfreies Isoporphyrin konnte nicht erhalten werden. Unter den gewählten Bedingungen zur Remetallierung mit verschiedenen Metallsalzen konnte jedoch ausgehend von den Porphodimethen-Derivaten stets der gewünschte Isoporphyrin-Komplex erhalten werden. Auf diese Weise konnten eine Reihe Cobalt-, Kupfer- und Nickel-Isoporphyrine mit interessanten Eigenschaften erhalten werden. Auch die Bildung eines Magnesium- sowie eines Zinn-Komplexes konnte beobachtet werden.