Multinäre Zintl-Phasen mit Elementen der Gruppen 13 - 15 und Ternäre Molekulare Intermetalloide

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Dehnen
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 184632928

Es sollen neuartige intermetallische und intermetalloide Cluster des Typs [LiMxTyEz]q– und [Mx@TyEz]q– (L = Ligand, M = Übergangsmetall, T/E = E13/E14, E14/E15) systematisch dargestellt und untersucht werden. Die Generierung der ternären Zintl-Anionen ist über Reaktionen von Verbindungen binärer Zintl-Anionen aus Elementen der Gruppen 14 und 15 bzw. 13 mit drei geeigneten Übergangsmetallkomplexen vorgesehen, und die Produkte sollen in Form von einkristallinen Salzen isoliert werden. Wie literaturbekannte Untersuchungen an binären Clustern zeigen, weisen solche Anionen ungewöhnliche Strukturen und Bindungssituationen auf, die nicht unbedingt bekannten Regeln folgen. Durch die Einführung zweier unterschiedlicher Sorten von Hauptgruppenatomen ergänzen wir einen weiteren Freiheitsgrad die Elektronenzahl betreffend und erzeugen eine Form der strukturellen Frustration bei den Verbindungen: Zintl-Anionen der Gruppen 13, 14 oder 15 zeigen in der Regel unterschiedliche Strukturmerkmale. Die Zielverbindungen dieses Projekts stehen je zwischen zwei Systemen, und es gilt zu untersuchen, in welche Richtung sie daraufhin tendieren oder welche neuartigen Strukturmotive generiert werden. Das Projekt hat das langfristige Ziel, mittels Darstellung einer großen Zahl unterschiedlicher Vertreter ternärer molekularer Intermetalloide zur Entwicklung eines neuen Konzepts für den Zusammenhang zwischen elektronischer und geometrischer Struktur von polyanionischen Käfigen sowie zur Aufklärung ihrer Bildungswege beizutragen. Hierzu sind neben den experimentellen Arbeiten zur Synthese und Charakterisierung der Substanzen, die auch die Untersuchung der thermischen Stabilität und Redox-Stabilität zur potentiellen Darstellung multinärer intermetallischer Phasen einschließen, sorgfältige quantenchemische Rechnungen unter Verwendung von DFT-Methoden geplant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen