Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Axel Schulz


M. Sc. Alrik Stoffers
(e-mail: alrik.stoffers@uni-rostock.de )

Darstellung und Charakterisierung neuer Pnictogen-Cyanid-Verbindungen

Auf der Suche nach neuen cyanidhaltigen Verbindungen mit Elementen der 15. Gruppe (Pnictogene, insbesondere von Arsen, Antimon und Bismut), wurden systematisch verschiedene mögliche Zugangsrouten untersucht. Es gelang die erstmalige Darstellung von Anionen der allgemeinen Formel [Pn(CN)x]y‒ (Pn = Sb, Bi). Konkret wurden die Anionen [Sb(CN)5]2‒, [Bi(CN)5]2‒, [Bi(CN)6]3‒ sowie [Bi2(CN)11]5‒ charakterisiert. Außerdem wurde das bislang unbekannte heterocyclische Anion [AsC4N4]‒ dargestellt. Der Reaktionsmechanismus der Bildung von [AsC4N4]‒ wurde mithilfe quantenchemischer Methoden untersucht. Es wurde damit begonnen die Folgechemie dieses Anions zu erforschen. Unter anderem gelang die Darstellung des Silbersalzes Ag[AsC4N4]. Davon ausgehend konnte ein strukturell interessantes Koordinationspolymer mit der Formel [Ag(PPh3)2][AsC4N4] erhalten werden. Darüber hinaus können auch organische Kationen eingeführt werden, wie am Beispiel der Ionischen Flüssigkeit [BMIm][AsC4N4] gezeigt werden konnte.

In the quest for new cyanide-containing compounds of group 15 elements (pnictogens, especially arsenic, antimony, and bismuth), different possible synthetic access routes were investigated systematically. Ternary anions of the general formula [Pn(CN)x]y‒ (Pn = Sb, Bi) were synthesized for the first time. Precisely, it was possible to isolate and characterize the anions [Sb(CN)5]2‒, [Bi(CN)5]2‒, [Bi(CN)6]3‒, as well as [Bi2(CN)11]5‒. Moreover, he hitherto unknown heterocyclic anion [AsC4N4]‒ was obtained. The reaction mechanism of the formation of [AsC4N4]‒ was studied in depth by quantum chemical calculations. Investigations of the follow-up chemistry of the anion were started, for example the silver salt Ag[AsC4N4] was successfully prepared. Using the silver salt as the starting material, it was possible to isolate a structurally interesting coordination polymer with the formula [Ag(PPh3)2][AsC4N4]. Moreover, it is possible to introduce organic cations. This was demonstrated with the [BMIm][AsC4N4], which is a novel RT-IL (room-temperature ionic liquid).