Lösungsmittelchemische Synthese und vollständige Charakterisierung neuartiger molekularer Cluster-Verbindungen des Zirkoniums

• Antragsteller: Professor Dr. Martin Köckerling
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5251880

In diesem Projekt soll in erster Linie das Synthesepotential von Zirkonium-Cluster-Verbindungen, die in aprotischen Lösungsmitteln bzw. ionischen Schmelzen aufgelöst werden, zur Präparation neuartiger Materialien genutzt werden. Die Arbeiten gliedern sich in drei Teilprojekte: (1) Fluorid-Cluster, (2) Verbrückte Cluster und (3) Neue Metallgerüste, wobei ZirkoniumFluorid-Cluster zusätzlich mit festkörperchemischen Methoden synthetisiert werden sollen. In den Teilprojekten (1) und (2) sollen neuartige molekulare Zirkonium-Verbindungen durch Cluster-Exzision aus festkörperchemisch synthetisierten PrecursorVerbindungen und anschließender Umsetzung mit Fluorid-Ionen (1) bzw. bifunktionalen oder verbrückend wirkenden Nucleophilen (2) hergestellt werden. Im anschließenden zweiten Schritt soll dann versucht werden, die erhaltenen Verbindungen kontrolliert thermisch zu verknüpften Clustern umzusetzen. Im Teilprojekt (3) werden Verbindungen des vierwertigen Zirkoniums in Lösung reduziert und mit geeigneten Liganden umgesetzt, wobei über genau vorgegebene Mengenverhältnisse von Zr(IV) zu Reduktionsmittel der Zugang zu neuen Metallgerüsten erreicht werden soll. In allen Teilprojekten werden die präparativen Arbeiten auf den Erhalt kristalliner Materialien ausgerichtet sein, die dann strukturell mittels vollständiger Einkristall-Röntgenstrukturanalysen charakterisiert werden. Da die physikalisch-chemischen Eigenschaften der neuartigen Materialien von besonderem Interesse sind, schließen sich spektroskopische Untersuchungen (NMR, UV-VIS), elektrochemische Messungen sowie insbesondere temperaturabhängige Messungen der magnetischen Eigenschaften und elektrischen Leitfähigkeit an. Da, wo die Strukturuntersuchungen Hinweise auf ungewöhnliche Atomanordnungen geben, werden Berechnungen der Elektronenstrukturen durchgeführt, welche die erhaltenen Strukturen plausibel machen sollen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen