Dokument: Untersuchungen zur Chemie ausgewählter Metallcarboxylate

Titel:	Untersuchungen zur Chemie ausgewählter Metallcarboxylate
Weiterer Titel:	Studies on the chemistry of selected metal carboxylates
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=26933
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20130919-103637-5
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Genchev, Georgi [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 20,02 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 18.09.2013 / geändert 18.09.2013
Beitragende:	Prof. Dr. Frank, Walter [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Ganter, Christian [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Reihe neuer Trifluoracetate vorgestellt. Die Ergebnisse der Schwingungs-, NMR-Spektroskopie, Elementaranalyse, DSC und Röntgen-Pulverdiffraktometrie dienen erfolgreich zur Charakterisierung der hergestellten Substanzen. Mit Hilfe geeigneter Herstellungsverfahren können die Substanzen in makrokristalliner Form erhalten werden. Auf diese Weise wird eine detaillierte Untersuchung der Molekül- und Festkörperstrukturen der Verbindungen mit Hilfe von Einkristall-Röntgenstrukturanalysen möglich. Die Verbindungen weisen ein weites Spektrum von Formen der Festkörperassoziation auf. Dieses erstreckt sich vom molekularen Komplex über das Polymer bis hin zu ionischen Verbindungen. Die Beschreibung der einzelnen Kristallstrukturen verdeutlicht die vielfältigen Möglichkeiten der Trifluoracetat-Koordination. In ein- und mehrkernigen molekularen Komplexen werden oft einzähnig koordinierte Trifluoracetat-Liganden beobachtet. Die verbrückende Wirkung des Anions tritt vor allem in mehrkernigen und polymeren Verbindungen auf. Am häufigsten wird dabei syn-syn- und in Ausnahmefällen syn-anti-Konfiguration beobachtet. Eine wichtige Rolle bei der Untersuchung von Trifluoracetaten spielt die IR-Spektroskopie. Die Absorptionsbanden der Carboxylat-Gruppen sind aufgrund ihrer Intensität leicht zu lokalisieren. Ferner wird ein Zusammenhang zwischen der Lage der C-O-Streckschwingungsbanden im IR-Spektrum und der Art der Trifluoracetat-Koordination gefunden. Diese Beziehung erlaubt ohne viel Aufwand, Strukturvorschläge für röntgenographisch nicht untersuchte Verbindungen zu machen. Ein wichtiger Teil dieser Arbeit stellen die Ergebnisse computerchemischer Untersuchungen dar. Mit Hilfe von DFT-Rechnungen können die aus den Einkristall-Röntgenstrukturanalysen experimentell ermittelten Daten untermauert werden. Darüber hinaus werden die Trifluoracetate als Precursoren für die Materialsynthese präsentiert. Die thermische Zersetzung von Ga(O2CCF3)3 und In(O2CCF3)3 führt zur Bildung von nanopartikulären Oxiden. In einem weiteren Experiment kann die Entstehung des Spinells ZnAl2O4 aus dem single-source Precursor {AlZnO(O2CCF3)3}4 bzw. einem Gemisch aus ZnO und Al(O2CCF3)3 eindeutig nachgewiesen werden. Die bei den Zersetzungsreaktionen erhaltenen Substanzgemische werden mit Hilfe der Röntgen-Pulverdiffraktometrie identifiziert. Wichtige sekundäre Wechselwirkungen in einigen der Verbindungen werden ebenfalls im Rahmen dieser Dissertation behandelt. Bei ihrer Beschreibung wird das Bindungslänge-Bindungsstärke-Konzept von Pauling/Brown verwendet. Mit seiner Hilfe kann gezeigt werden, welche Bedeutung diesen Wechselwirkungen bei der Festkörperassoziation der quasimolekularen Baueinheiten zukommt. In this work, a series of novel trifluoroacetate compounds is presented. The synthesized substances are successfully characterized by means of vibrational and NMR spectroscopy, elemental analysis, DSC and X-ray powder diffraction. Macrocrystalline examples of the presented compounds are obtained using suitable preparation methods, allowing a detailed investigation of the molecular and solid-state structures of the substances by means of single-crystal X-ray diffraction. The introduced compounds exhibit a wide range of solid-state association forms, extending from the molecular complex over the polymer through to ionic compounds. The description of the crystal structures of the presented substances illustrates the various possibilities of trifluoroacetate coordination. Monodentate coordinated trifluoroacetate ligands are usually observed in mono- and polynuclear molecular complexes. The bridging effect of the anion occurs mainly in polynuclear and polymeric compounds. In the most cases a syn-syn and in a few exceptions a syn-anti configuration of the ligands is determined. A key method in the study of metal trifluoroacetates is the IR spectroscopy. The absorption bands of the carboxylate group are easily locatable using this method due to their intensity. Moreover, a relationship between the location of the C-O stretching vibrations in the IR spectrum and the nature of the trifluoroacetate coordination is found. This correlation provides a simple way to make suggestions on the structure of substances, which cannot be examined using single-crystal X-ray diffraction. Furthermore, important results of performed computational experiments are presented. The findings of the DFT calculations back up the experimentally determined data from the single-crystal X-ray structure analysis. The possible application of selected trifluoroacetates as precursors for oxidic materials is discussed. The thermal decomposition of the Ga(O2CCF3)3 and In(O2CCF3)3 leads to the formation of nanoparticular metal oxides. In a further experiment the synthesis of the spinel ZnAl2O4 using the single-source precursor {ZnAlO(O2CCF3)3}4 or a mixture of ZnO and Al(O2CCF3)3 is unambiguously demonstrated. The decomposition products of the presented reactions are analyzed by means of X-ray powder diffraction. Important secondary interactions in some of the presented compounds are also discussed in the present work. The description of the secondary interactions is made on the basis of the Pauling/Brown bond valence concept and shows their significance in the solid-state association of the quasi-molecular fragments.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Anorganische Chemie und Strukturchemie
Dokument erstellt am:	19.09.2013
Dateien geändert am:	19.09.2013
Promotionsantrag am:	14.06.2013
Datum der Promotion:	18.07.2013