Dokument: Untersuchungen zu Synthese, Struktur und Reaktivität binärer und ternärer Verbindungen ausgewählter Chalkogene, Halogene und Bor-Gruppen-Elemente
| Titel: | Untersuchungen zu Synthese, Struktur und Reaktivität binärer und ternärer Verbindungen ausgewählter Chalkogene, Halogene und Bor-Gruppen-Elemente | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=67222 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20241028-073315-4 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Trappen, Angelina [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Frank, Walter [Gutachter] Prof. Dr. Ganter, Christian [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | niedervalente Galliumhalogenide, Galliumoxidohalogenide, quasibinären Galliumaddukte | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie | |||||||
| Beschreibungen: | Im Rahmen der vorliegenden Dissertation konnten neue Erkenntnisse in den drei Themenbereichen der niedervalenten Galliumhalogenide, der Galliumoxidohalogenide sowie zu quasibinären Galliumaddukten gewonnen werden. Zunächst wurde die Synthese der Verbindung Ga3Br7 erneut untersucht. Durch die Analyse von Pulverproben mit systematisch variierendem Eduktverhältnis (GaBr3/Ga2Br4) konnten die substanzeigenen Reflexe des komplexen Pulverdiffraktogramms des Produktgemischs den verschiedenen Verbindungen zugeordnet und folglich ein Diffraktogramm für Ga3Br7 modelliert werden.
Des Weiteren konnten im Bereich der Galliumoxidohalogenide drei neue Verbindungen durch Festkörperreaktionen synthetisiert und anschließend charakterisiert werden. Dabei konnten zwei der sehr empfindlichen Substanzen in Form von Einkristallen erhalten und ihre Festkörperstrukturen erstmals umfassend einkristallstrukturanalytisch aufgeklärt werden. Die Synthese der Verbindung GaOI konnte zudem hinreichend belegt werden. Durch den Vergleich mit weiteren Metallchalkogenidohalogeniden mit Metallen der 13. Gruppe des Periodensystems wurden strukturelle Gemeinsamkeiten und Trends innerhalb der Elementarzellenparameter erörtert. Diese dienten anschließend für die Extrapolation der Strukturparameter von GaOI. Im Bereich der Galliumaddukte konnten weitere Verbindungen der π-Aren-Komplexe sowie ein neutraler Komplex synthetisiert und strukturanalytisch aufgeklärt werden. Dabei wurde die bisher rudimentäre Festkörperstruktur von Hexamethylbenzolgallium(I)-tetrabromidogallat(III) maßgeblich verfeinert und die Struktur um die fehlenden Ortskoordinaten der Wasserstoffatome ergänzt und somit vervollständigt. Die Verbindung Bis(mesitylen)gallium(I)-tetrabromidogallat(III) stellt einen neuen Vertreter der π-Aren-Komplexe dar. Durch die Betrachtung strukturverwandter Verbindungen mit Metallen der 13. Gruppe des Periodensystems konnten zum einen Isotypiebeziehungen aufgewiesen und zum anderen die Stabilität der verschiedenen Komplexe analysiert werden. Der detaillierte Vergleich der Bindungssituation der π-Aren-Komplexe zeigt, dass die Aren-Metall-Bindung die Stabilität der Verbindungen maßgeblich beeinflusst. Zudem spielt die Zahl der Methylgruppen und somit der sterische Anspruch der Arene eine große Rolle für den Aufbau der Festkörperstrukturen. Der neutrale Komplex Bis(pyridin)tetrabromidodigallium(II) (aP28) ist eine weitere Modifikation der bereits seit 1982 literaturbekannten monoklinen Verbindung. Der Vergleich der neutralen σ-gebundenen Komplexe belegt erwartungsgemäß den Einfluss der organischen Liganden auf den Aufbau der Festkörperstruktur. Die diskreten Moleküle werden dabei über π-π-Stapelwechselwirkungen und Van-der-Waals-Kräfte schichtartig zusammen¬gehalten. Durch einen Überblick der π-Aren-Komplexe bzw. der σ-gebundenen Komplexe konnte anhand der Struktur der Arene/Liganden eine Aussage über die bevorzugte strukturelle Anordnung getätigt werden. Demnach bilden kleine bis mittelgroße Aromaten und Cyclophane ausschließlich Verbindungen des Typs Ar‒M1M2X4. Acyclische Liganden so wie cyclische nicht-Aromaten bilden bevorzugt neutrale σ-gebundene Komplexe des Typs M2X4 ∙ 2L.In this dissertation, new findings have been made in three key areas: low-valent gallium halides, gallium oxidohalides and quasibinary gallium adducts. Firstly, the synthesis of the compound Ga3Br7 was re-examined. By analyzing powder samples with systematically varied ratios of GaBr3/Ga2Br4, the substance-specific reflexes of the complex powder diffractogram of the product mixture were assigned to the different compounds. Subsequently a diffractogram for Ga3Br7 could be modeled. Furthermore, in the study of gallium oxidohalides, three new compounds were synthesized through solid-state reactions and subsequently characterized. Two of these highly sensitive substances were obtained as single crystals and their structures were comprehensively elucidated for the first time using single-crystal structure analysis. The synthesis of the compound GaOI was also successfully demonstrated. By comparison this with other metal chalcogenidohalides containing group 13 metals, structural similarities and trends within the elementary cell parameters were discussed. These trends were then used to extrapolate the structural parameters of GaOI. In the area of gallium adducts, additional π-arene complexes and a neutral complex were synthesized and structurally characterised. The previously incomplete solid-state structure of (hexamethylbenzene)gallium(I)-tetrabromidogallate(III) was significantly refined, completing the structure determining the missing coordinates of the hydrogen. The compound bis(mesitylene)gallium(I)-tetrabromidogallate(III) is a new representative of the π-arene complexes. By examining structurally related compounds with group 13 metals, isotypice relationships were identified, and the stability of various complexes was analyzed. A detailed comparison of the bonding situation of the π-arene complexes reveals that the arene-metal bond significantly influences the stability of these compounds. Additionally, the number of methyl groups, and thus the steric demand of the arenes, plays a major role in determining the composition of the solid-state structures. The neutral complex bis(pyridine)-tetrabromidodigallium(II) (aP28) is another modification of the monoclinic compound known since 1982. As anticipated, comparing the neutral σ-bonded complexes demonstrates the influence of the organic ligands on the structure. The discrete molecules are held together in layers via π-π-stacking interactions and van-der-Waals forces. An overview of the π-arene complexes and the σ-bonded complexes allowed for conclusions about the preferred structural arrangement based on the structure of the arenes/ligands. Accordingly, small to medium-sized aromatic compounds and cyclophanes exclusively form compounds of the Ar‒M1M2X4-type. Acyclic ligands and cyclic non-aromatics preferentially form neutral σ-bonded complexes of the type M2X4 ∙ 2L. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Bezug: | April 2018 bis September 2024 | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Anorganische Chemie und Strukturchemie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 28.10.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 28.10.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 21.08.2024 | |||||||
| Datum der Promotion: | 26.09.2024 |
