Creutz-Taube-Komplex

Strukturformel
Allgemeines
Name	Creutz-Taube-Komplex
Summenformel	C4H34N12Ru2
CAS-Nummer	35599-57-6
Eigenschaften
Molare Masse	452,14 g·mol−1 (Kation)
Sicherheitshinweise
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [1] keine Einstufung verfügbar R- und S-Sätze R: siehe oben S: siehe oben
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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Der Creutz-Taube-Komplex ist ein Metallkomplex mit der Formel [Ru(NH₃)₅]₂(C₄H₄N₂)⁵⁺.

Der kationische Creutz-Taube-Komplex ist eine gemischtvalente Verbindung, die Metallionen in zwei verschiedenen Oxidationsstufen aufweisen. Der Komplex wurde eingehend studiert, um die Effekte des Elektronentransfers nach dem Innensphärenmechanismus zwischen Metallzentren zu untersuchen.

Der Komplex ist benannt nach Carol Creutz, die als Erste den Komplex synthetisierte und ihrem Betreuer, Henry Taube, der für die Arbeiten um den intramolekularen Elektronentransfer mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde.^[2][3]

Eigenschaften

Der Komplex besteht aus zwei Rutheniumkernen, die von jeweils fünf Ammoniumliganden umgeben sind. Die Kerne sind über die Stickstoffatome eines zentralen, verbrückenden Pyrazinliganden verbunden sind. Das besondere an dem Komplex ist, dass die Rutheniumatome eine formale Ladung von 2,5+ aufweisen. Es wurde kristallographisch belegt, dass die beiden Metallzentren elektronisch äquivalent sind.^[4][5]

Ein Charakteristikum gemischtvalenter Komplexe ist eine starke Absorption im nahen Infrarot. Der Creutz-Taube-Komplex weist ein Absorptionsmaximum bei 1570 nm auf.^[6] Diese Absorption wird beschrieben als intervalente Charge-Transfer-Bande.

Synthese

Das Ion wurde erstmals als hydratisiertes Salz [Ru(NH₃)₅]₂(C₄H₄N₂)(O₃SC₆H₄CH₃)₅^.3H₂O gewonnen.

Es wird in zwei Schritten aus dem Pyrazinkomplex [Ru(NH₃)₅(C₄H₄N₂)]²⁺ hergestellt:^[2]

$\mathrm{[{Ru(NH_3)}_{5}(C_4H_4N_2)]^{2+} + \ [{Ru(NH_3)}_{5}(H_2O)]^{2+} \longrightarrow \ [{[{Ru(NH_3)}_{5}]}_{2}(C_4H_4N_2)]^{4+} + \ H_2O}$

$\mathrm{[{[{Ru(NH_3)}_{5}]}_{2}(C_2H_4N_2)]^{4+} + \ Ag^+ \longrightarrow \ [{[{Ru(NH_3)}_{5}]}_{2}(C_4H_4N_2)]^{5+} + \ Ag}$

Der Creutz-Taube-Komplex illustriert die Vorteile von Ruthenium-Komplexen für die Untersuchung von Redoxreaktionen. Ru(II)- und Ru(III)-Ionen können unter milden Bedingungen ineinander überführt werden. Die Komplexe mit Metallionen der einzelnen Oxidationsstufen sind kinetisch inert.

Einzelnachweise

1. ↑ In Bezug auf ihre Gefährlichkeit wurde die Substanz von der EU noch nicht eingestuft, eine verlässliche und zitierfähige Quelle hierzu wurde noch nicht gefunden.
2. ↑ ^{a b} C. Creutz C. H. Taube: Direct Approach to Measuring the Franck-Condon Barrier to Electron Transfer Between Metal Ions, in: J. Am. Chem. Soc. 1969, 91, 3988–3989; doi:10.1021/ja01042a072.
3. ↑ H. Taube, Electron Transfer between Metal Complexes, Nobelpreislesung, 8. Dezember 1983, PDF.
4. ↑ U. Fürholz, S. Joss, H. B. Bürgi, A. Ludi: The Creutz-Taube Complex Revisited: Crystallographic Study of the Electron-Transfer Series (μ-pyrazine)decaamminediruthenium ([(NH₃)₅Ru(Pyz)Ru(NH₃)₅]ⁿ⁺ (n = 4–6)), in: Inorg. Chem. 1985, 24, 943–948; doi:10.1021/ic00200a028.
5. ↑ D. Yokogawa, H. Sato, Y. Nakao, S. Sakaki: Localization or Delocalization in the Electronic Structure of Creutz-Taube-Type Complexes in Aqueous Solution, in: Inorg. Chem. 2007, 47, 1966–1974; doi:10.1021/ic060173a.
6. ↑ J. R. Gispert: Coordination Chemistry, S. 424, 1. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2008, ISBN 3-527-31802-X.

Weblinks

• Taube´s Nobelpreisvortrag (PDF-Datei; 811 kB)