Ionische Fluor- und Sauerstoff-Fluor-Verbindungen der Elemente der 14. und 15. Gruppe: Stabilisierung reaktiver Zwischenstufen

• Antragsteller: Professor Dr. Carsten Jenne
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 35388794

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes sollen Beiträge zur Chemie der Fluorverbindungen der Elemente der 14. und 15. Gruppe des Periodensystems geleistet werden. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Synthese und Charakterisierung neuer einfacher, aber ungewöhnlicher Verbindungen und der Aufklärung von Struktur- und Bindungsfragen. Einige der präsentierten Verbindungen sind Bindeglieder zwischen Grundlagenforschung und Anwendung (vgl. b). Zwei verschiedene, aber artverwandte Themenkomplexe werden bearbeitet: a) In den letzten Jahren haben schwach-koordinierende große An- und Kationen stark an Bedeutung gewonnen. Deren Chemie basiert auf dem Prinzip, durch große Ionen die Gitterenergie soweit zu minimieren, dass die Reaktionsverhältnisse näherungsweise durch die Gasphasenbedingungen beschrieben werden können und so Gasphasenteilchen im Festkörper hergestellt und untersucht werden können. Hier soll der entgegengesetzte Weg gegangen werden, d. h. in der Gasphase instabile Teilchen werden im Festkörper durch die Gitterenergie stabilisiert. Die höhere Gitterenergie von Salzen mit mehrfachgeladenen Ionen, verglichen mit Salzen bestehend aus einfach geladenen Ionen, wird zur Stabilisierung neuer Kationen und Dikationen ausgenutzt. Dazu sollen fluorierte Anionen der Elemente der 13. und 15. Gruppe so modifiziert werden, dass bisher kaum verwendete doppelt-negativ geladene Dianionen (z. B. [B12F12]2-, [As2O2F8]2-) gebildet werden. Synthesestrategien zu solchen Dianionen werden im Antrag beschrieben und deren Chemie soll extensiv untersucht werden. b) Die Herstellung von Si1-xGex-Legierungen für photovoltaische Zellen oder Thin Film Transistors (TFT) erfolgt aus GeF4 und SiH4 . Über die reaktiven Zwischenstufen in diesem für die Halbleiterindustrie wichtigen Prozess ist noch wenig bekannt. Durch die gezielte Synthese und Charakterisierung niedervalenter fluorierter Kationen und Anionen der Elemente der 14. Gruppe (hauptsächlich Ge) wird zum Verständnis dieses technisch wichtigen Prozesses beigetragen.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen