Untersuchung von neuartigen Polyhalogenanionen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Sebastian Hasenstab-Riedel; Professorin Dr. Beate Paulus
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320971935

Der vorliegende Antrag beschäftigt sich mit der spektroskopischen als auch quantenchemischen Untersuchung, sowie der Darstellung von Polyhalogenmonoanionen. Die Zielverbindungen sollen über Matrixisolationstechniken erzeugt und mittelsSchwingungsspektroskopie in Kombination mit quantenchemischen Berechnungen charakterisiert werden. Von besonderer Bedeutung ist die Untersuchung der Bindungsverhältnisse in diesen elektronenreichen Polyhalogenmonoanionen sowie derenWechselwirkung mit den verschiedenen inerten Edelgasmatrizen wie z. B. Ne oder Ar. Hier stellen sich diverse Fragen, wie stark sind die Wechselwirkungen zwischen Anion und Halogenen (X-/X2), was sind die wesentlichen Bindungsbeiträge (Elektrostatik, Dispersion, Polarisation usw.), wie ändern sich diese mit der Konformation, und wie werden diese von Kristallpackungseffekten beeinflusst. Ein wesentliches Ziel ist die Synthese dieser neuartigen schwach gebundenen Moleküle unterMatrixisolationsbedingungen. Diese Bedingungen erlauben eine rigorose, Zeitunabhängige spektroskopische Charakterisierung der isolierten Molekülen/Anionen (Pseudogasphasebedingungen) bei Temperaturen <20K. Die Ergebnisse solcher Untersuchungen an den einfachen aber experimentell sehr anspruchsvollen Verbindungen, wie [F5]-, [Cl5]- und analogen Interhalogenverbindungen [F(Cl2)2-, [Cl(Br2)2]-, [F(Br2)2]- tragen zum Verständnis nicht-kovalenter Wechselwirkungen in elektronenreichen Systemen bei. Außerdem können sie zur Validierung von state-of-the-art quantenchemischenBerechnungen verwendet werden. Neben der Spektroskopie an effektiv isolierten Molekülen sollen neue Polyhalogenmonoanionenwie z.B. [Cln]- (n=5,7,9), oder neue nicht klassische Interhalogene wie [F(Cl2)2]- oder [Cl(Br2)2]- in präparativen Mengen erzeugt werden. Darüber hinaus soll in diesem Teilprojekt der Übergang vom isolierten Molekül zu ausgedehnten Netzwerken im Festkörperuntersucht werden. Die Synthese der neuen Verbindungen wird gestützt durch verschiedene spektroskopische Methoden wie zumBeispiel Tieftemperatur IR, UV/VIS oder in situ Tieftemperatur Raman-Spektroskopie sowie Einkristalldiffraktometrie.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen