Synthese, Struktur und Funktion von oxoanionischen Verbindungen mit Metallen der Gruppen 4 - 10
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In dem bearbeiteten Projekt konnte gezeigt werden, dass wohlbekannte Säuren wie Salpetersäure und Schwefelsäure sowie ihre Derivate und Anhydride unter drastischen Bedingungen unerwartete Reaktivitäten zeigen, die zur Bildung interessanter Verbindungen führt. So können selber die sonst inerten Platinmetalle unter diesen Bedingungen oxidiert werden, wie z.B. die Bildung von Pd(S2O7) durch Umsetzung des Metalls mit SO3 zeigt. Die Oxidationswirkung von SO3 kann durch Zusatz von XeF2 zu den Reaktionsmischungen noch weiter gesteigert werden, wie die Bildung von K2[Pd(S2O7)3], der ersten oxoanionischen Verbindung des vierwertigen Palladiums, zeigt. Die weniger edlen Refraktärmetalle reagieren ebenfalls bereitwillig unter den Synthesebedingungen (geschlossene Glasampulle, Temperaturen bis zu 400 °C) unter Bildung oxoanionischer Verbindungen. Dabei konnte ebenfalls eine Reihe von Sulfaten erhalten werden, aber auch erstmalig Sulfatderivate dieser Elemente (Methansulfonate, Triflate). Auch für die Elemente der Gruppe 4 (Titan, Zirconium, Hafnium) konnten vergleichbare Verbindungen erhalten werden, darunter das erste binäre Triflat eines hochvalenten Metalls. Das Projekt hat damit einerseits zu einer vertieften Kenntnis der chemischen Eigenschaften wohlbekannter Säuren beigetragen, als auch zu einer Vielzahl neuer Verbindungen mit unerwarteten und hochinteressanten Eigenschaften geführt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Bis-(tetrasulfato)-palladat, [Pd(S4O13)2]2-. Angew. Chem. 2013, 125, 2650-2652; Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 2590-2592
Jörn Bruns, Thorsten Klüner, Mathias S. Wickleder
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Ferromagnetic ordering in the layer-structured Pd(HS2O7)2. Chem. Eur. J. 2014, 20, 3, 811-814
Jörn Bruns, Oliver Niehaus, Rainer Pöttgen, Mathias S. Wickleder
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Oxoanionic Noble Metal compounds from fuming nitric acid: The Palladium examples Pd(NO3)2 and Pd(CH3SO3)2. Chem. Eur. J. 2015, 21, 3, 1294-1301
Jörn Bruns, Thorsten Klüner, Mathias S. Wickleder
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Pd4+ in oxoanionic environment: The XeF2 assisted synthesis of [Pd(S2O7)3]2−. Angew. Chem. 2016, 128, 28, 8253-8256; Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 128, 28, 8121-8124
Jörn Bruns, David van Gerven, Thorsten Klüner, Mathias S. Wickleder
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From infinite chains according to ∞1[Zr(S2O7)4/2] in Zr(S2O7)2 to the unprecedented [Zr(S2O7)4]4- anion in Ag4[Zr(S2O7)4]. Z. Anorg. Allg. Chem. 2017, 643, 256-260
Katja Rieß, Christian Logemann, Mathias S. Wickleder
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Oxidizing Rhodium with sulfuric acid: The sulfates Rh2(SO4)3 and Rh2(SO4)3∙2H2O. Eur. J. Inorg. Chem. 2017, 752-758
Stefan Schwarzer, Annika Betke, Christian Logemann, Mathias S. Wickleder
