Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät

Institut für Chemie

Fachgebiet: Chemie

Betreuer: Prof. Dr. Martin Köckerling



M.Sc. Niels Ole Giltzau
(e-mail: niels.giltzau@uni-rostock.de )

Synthesen, Strukturen und Eigenschaften neuer metallhaltiger ionischer Flüssigkeiten und Komplexverbindungen

Ionische Flüssigkeiten (ILs) sind organische Salze, die mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften und breiten Vielfalt an Strukturen in der Katalyse, Elektrochemie und auch in der Biotechnologie eingesetzt werden. Metallhaltige ionische Flüssigkeiten stellen eine Untergruppe der ILs dar. Diese sind z.B. aus einem organischen Kation und einem Metallkomplexanion aufgebaut. Um weitere Anwendungen für ILs zu finden, bedarf es eines Kataloges an Verbindungen. Die vorliegende Dissertation liefert dazu einen Beitrag und stellt mit 71 neuen metallhaltigen ionischen Flüssigkeiten und Komplexverbindungen einen Grundstock an neuen Verbindungen zur Verfügung, die umfangreich charakterisiert wurden. Als Metallkomplexanionen wurden hauptsächlich 3d Übergangsmetallionen mit Halogenido- (L = Cl-, Br- und I-) oder Pseudohalogenido- (L = NCS-) Liganden eingesetzt. Weiterhin wurden mehrkernige Edelmetall und Hauptgruppenmetall Komplexanionen und Seltenerd-Komplexanionen synthetisiert. Als Komplexkationen wurden folgende (voluminöse) Kationen eingesetzt: Tetramethylguanidinium- (HTMG) und Hexamethylguanidinium- (HMG) Kationen, Verbindungen mit alkylierten 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan-Kationen (DABCO), pyridiniumbasierte Kationen sowie N-Adamantyl-N‘-ethylimidazolium-Kationen. Neben der Durchführung einkristallographischer Analysen wurden insbesondere die intermolekularen Wechselwirkungen untersucht.

Ionic liquids (ILs) are organic salts, which are used with their different properties and their broad structural variety in catalysis, electrochemistry and biotechnology. Metal-based ionic liquids are a subgroup of the ILs. They consist e.g. of an organic cation and a metal complex anion. A catalogue of substances is needed to find further applications for ILs. The following dissertation provides 71 new metal-based ionic liquids and coordination compounds as a basis of structures, which were characterized extensively. Mainly group 3d transition metals ions with halogenido (L = Cl-, Br- and I-) or pseudo-halogenido ligands (L = NCS-) were used as metal complex anions. Furthermore, polynuclear noble metals and main group metals as well as rare-earth metal complex anions were synthesized. As complex cations the following (voluminous) cations were used: Tetramethylguanidinium (HTMG) and Hexamethylguanidinium (HMG) cations, compounds with alkylated 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane (DABCO) cations, pyridinium based cations and N-Adamantyl-N‘-ethylimidazolium cations. Beside single-crystal X-ray diffraction measurements, the intermolecular interactions were investigated intensively.