4.3 Oxofreie Vanadium(IV)-Komplexe
4.3.1 Einleitung
Außer der toxischen Wirkung von Vanadatverbindungen aufgrund ihrer Phosphatanalogie [68], sowie ihrer therapeutischen Wirkung als Insulin-Ersatz [8] ist die bioanorganische Bedeutung des Vanadiums [69] im allgemeinen noch wenig erforscht. In den letzten Jahren ist jedoch ein wachsendes Interesse an der Untersuchung von Struktur und Funktion vanadiumhaltiger Naturstoffe zu verzeichnen. Dies beruht zum einen auf der Existenz vanadiumhaltiger Nitrogenasen, deren Aktivität bei Normaltemperatur zwar deutlich unter der der Molybdänspezies liegt, die jedoch eine höhere Aktivität bei tieferen Umgebungstemperaturen (um 5°C) zeigen [8, 70]. Andererseits kommt es bei verschiedenen Lebewesen (Seescheiden, Braunalgen, Flechten und Pilze) zur starken Anreicherung und Speicherung von Vanadium [71]. Aus Amanita muscaria (Fliegenpilz) konnte sogar eine niedermolekulare oxofreie Vanadiumverbindung (Amavadin) isoliert [9] und eine Röntgenkristallstrukturanalyse des analogen Propionsäurederivats [10] durchgeführt werden. Die physiologische Bedeutung ist hier jedoch noch ungeklärt.
Die Stabilisierung von Vanadium(IV) gelingt sehr effektiv durch Chelatisierung mit dreizähnig diaciden Liganden [72], wobei neben oktaedrischen Koordinationspolyedern hier auch häufig die sonst weniger verbreiteten trigonal-prismatischen Koordinationsgeometrien auftreten.
Eine theoretische Bearbeitung von Vanadiumverbindungen ist in diesem Zusammenhang für verschiedene Sauerstoffverbindungen des Vanadium(V) [14, 35] bekannt. Dabei fanden sowohl molekülmechanische und quantenchemische Methoden Anwendung.
Mit einem kombinierten molekülmechanisch-quantenchemischen Ansatz sollen nun die Strukturen von Vanadium(IV)-Chelaten untersucht und mögliche Ursachen für alternative Koordinationsgeometrien diskutiert werden.