Inhaltsverzeichnis

1  Einführung und Zielstellung

1

2  Theoretische Vorbetrachtungen

4

3  Methoden

9

3.1  Allgemeines

9

3.2  Molekülmechanische Methoden

10

3.2.1  Kraftfelder

10

3.2.1.1  Einleitung

10

3.2.1.2  Extensible Systematic Force Field (ESFF)

12

3.2.1.3 Consistent Force Field 91 (CFF91)

15

3.2.2  Molekülmechanische Berechnungen

17

3.2.2.1  Minimierung der Gesamtenergie

17

         a)  Steepest-Descent-Methode

17

         b)  Conjugate-Gradients-Methode

18

         c)  Newton-Raphson-Methoden

18

3.2.2.2  Moleküldynamiksimulationen

19

3.3  Quantenchemische Methoden

20

3.3.1  Allgemeines

20

3.3.2  Hartree-Fock-Methode

21

3.3.3  Semiempirische quantenchemische Methoden

22

3.3.4  Dichtefunktionaltheorie (DFT)

23

3.4  Natürliche Bindungsorbitale und Natürliche Resonanztheorie

25

3.4.1  Methode der Natürlichen Bindungsorbitale (NBO)

25

3.4.2  Methode der Natürlichen Resonanztheorie (NRT)

28

4  Ergebnisse

29

4.1  Berechnungen an Bis-(acetylacetonato)-oxo-vanadium(IV) [VO(acac)2]

29

4.1.1  Molekülstruktur

29

4.1.2  Molekülmechanische Berechnungen

30

4.1.3  Quantenchemische Berechnungen

38

4.1.4  Zusammenfassung

43

4.2  Kraftfeldrechnungen an 4-, 5- und 6-fach koordinierten Metallen

45

4.2.1  Einleitung

45

4.2.2  ML4-Gruppe

45

4.2.3  ML5- und ML5Solv-Gruppe

49

4.2.4  ML6-Gruppe

52

4.2.5  Zusammenfassung

59

4.3  Oxofreie Vanadium(IV)-Komplexe

61

4.3.1  Einleitung

61

4.3.2  Molekülmechanische Berechnungen an oxofreien Vanadium(IV)-Komplexen

62

4.3.3  Quantenchemische Berechnungen an Komplexen isoelektronischer Ligandensysteme

63

4.3.4  Zusammenfassung

73

4.4  Oxo-Rhenium(V)-Komplexe

75

4.4.1  Einführung

75

4.4.2  Molekülmechanische Berechnungen an Oxo-Rhenium(V)-Chelaten

77

4.4.3

 Molekülmechanische Berechnung der Struktur von Benzoylacetonhydroxyanilato-(2-)-

benzoylaceton-hydroxyanilato-oxo-rhenium(V), 30

78

4.4.4

 Quantenchemische Rechnungen zur Molekülstruktur von Pyrrolaldehydhydroxyanilato-(2-)-

pyrrolaldehydhydroxy anilato-oxo-rhenium(V), 33

82

4.4.5

 Quantenchemische Rechnungen zur Molekülstruktur von 4-[1-(N'-Benzoylhydrazino)-

1-phenyl-methyliden]-3-methyl-1-phenyl-pyrazol-5-onato-(2-)-4-[1-(N'-Benzoyl-hydrazino)-

1-phenyl-methyliden]-3-methyl-1-phenyl-pyrazol-5-onato-oxo-rhenium(V), 34

89

4.4.6  Zusammenfassung

92

5.  Zusammenfassung und Ausblick

94

6.  Literaturverzeichnis

97

7.  Anhang

104

   Atomtypen für Vanadium, Kohlenstoff und Sauerstoff im ESFF

A.1

   Atomtypzuordnung und Eingabeparameter für die ESFF-Rechnung an [VO(acac)2]

A.2

   Nummerierungsschema der Komplexe 1, 8, 10, 14, 19, 22, 27

A.3

 

 Vergleich der internen Koordinaten von Kristall- und ESFF-Struktur eines ausgewählten

Komplexes des Typs ML4

A.4

 

 Vergleich der internen Koordinaten von Kristall- und ESFF-Struktur ausgewählter

Komplexe des Typs ML5 und ML5Solv

A.5

 

 Vergleich der internen Koordinaten von Kristall- und ESFF-Struktur ausgewählter

Komplexe des Typs ML6

A.6

   Atomtyp- und Parameterdefinition im CFF91 zur Berechnung von Vanadiumkomplexen

A.7