Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Anorganische Festkörper Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Martin Köckerling



Dipl. Chem. Daniel Holger Weiß
(e-mail: Daniel-Holger-weiss@gmx.de )

Perfluorierte Ionische Flüssigkeiten und hexanukleare Niobcluster

Im Rahmen dieser Arbeit wurden neue Cluster-Verbindungen des Metalls Niob mit hexanuclearen Metalleinheiten untersucht.

Im ersten Teil gelang es vier neue neutrale Cluster-Verbindungen der allgemeinen Formel [Nb6Cli12Cla2(L)a4}] mit L = Dicyclohexylurea, Pyridin, 1-Methyl-Imidazol, Isobutylamin herzustellen, deren Kristallstrukturen aufzuklären und sie physikalisch, chemisch zu charakterisieren.

Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde ein neuer Reaktionstyp und ein erster Vertreter eines neuen Nb6-Cluster-Verbindungstyps vorgestellt. Durch Umsetzung der Verbindung [Nb6I11], in denen die Oktaederflächen Ligand-überbrückt sind (6-8'er-Typ), wurde erstmalig mit NH2-(CH2)2-OH eine Verbindung mit kantenüberbrückten Metallatomoktaeder (6-12'er-Typ) hergestellt, in denen intramolekulare Chelatliganden vorliegen [Nb6(OCH2CH2NH2)i-a6(OCH2CH2NH2)i6]3+ 3[I]-. Innerhalb der hexanuklearen Cluster-Verbindungen der Metalle der Gruppe III-B, IV-B und V-B ist dies der erste Vertreter dieser Verbindungsklasse.

Im dritten Teil wurden Cluster-Verbindungen der Formel [A]4[Nb6Cli12(L)a6] mit A = Tetramethylguanidinium, Tripropylammonium, Pyridinium, 1-Methyl-Imidazolium und L = Trifluoracetat, Pentafluorpropionat und Heptafluorobutyrat synthetisiert. So wurden 10 neue Cluster-Verbindungen hergestellt und strukturell sowie spektroskopisch charakterisiert. Alle enthalten perfluorierte Carboxylate als Liganden. Es wurde das Ziel verfolgt, Cluster-Verbindungen mit schwachen intermolekularen Wechselwirkungen und damit niedrigen Schmelzpunkten, s. g. „Cluster-Ionischen-Flüssigkeiten“ herzustellen.

Als Ausgangsverbindung für diese Synthesen dienten neben [Nb6Cl14(H2O)4]. 4H2O, Ionische Flüssigkeiten bestehend aus den perfluorierten Carboxylat-Anionen und den jeweiligen protonierten N-basierten Kationen. Von dieser Verbindungsklasse wurden 14 neue Vertreter hergestellt, charakterisiert und deren Kristallstruktur aufgeklärt.