Schmelzpunktalternanzen der n-Alkane, n-Alkanderivate und n-Alkene, Analyse der Kristallpackungen und Packungsberechnungen

• Applicant: Professor Dr. Roland Boese
• Subject Area: Organic Molecular Chemistry - Synthesis and Characterisation
• Term: from 1997 to 2001
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5386644

Im Rahmen der bisherigen Arbeiten wurden die nahezu vollständigen Serien der homologen Reihen der n-Alkane mit 2-9 Kohlenstoffatomen bzw. der mit 0-8 Methylengruppen für die a,w-substituierten Diole, Diamine, Dithiole, Dicarbonsäuren und Diiodide kristallographisch bestimmt. Hierbei traten erhebliche Schwierigkeiten bei der Kristallisation einzelner Vertreter auf, weshalb die Komplettierung der Serien im dritten Jahr fortgesetzt werden soll. Für die trikein kristallisierenden Glieder der n-Alkane ergab eine Packungsanalyse, basierend auf geometrischen Überlegungen, eine rationale Begründung für die Schmelzpunktalternanz. Hierbei sind die Wechselwirkungen der Endgruppen, bei den n-Alkanen der Methylgruppen, entscheidend für die unterschiedlichen Dichten der geradzahligen/ungeradzahligen Vertreter. Ähnliche Analysen lassen die Schmelzpunktalternanzen der übrigen untersuchten Serien begründen, Details sollen im dritten Jahr ausgearbeitet werden. Hierbei scheint es nicht erforderlich, mit differenzierten Packungsberechnungen die geometrischen Überlegungen zu unterstützen, zumal die dadurch gewonnenen Zahlenwerte keine Aussage über die Gründe der gerade-ungerade Schmelzpunktalternanz ergeben. Drei weitere Serien homologer Reihen sollen noch kristallographisch untersucht und analog analysiert werden: die a-substituierten Thiole, die 1-Alkene und die trans-Octene. In der erstgenannten Serie ist eine Umkehrung der Schmelzpunktalternanz zu beobachten, in der zweiten sind die Schmelzpunkte mit der Kettenlänge monoton steigend und in der drittgenannten Serie haben die trans-Octene mit der Doppelbindung in 2- und 4-Position einen höheren Schmelzpunkt, als die mit der Doppelbindung in 1- und 3-Position.

• DFG Programme: Research Grants