Strukturbestimmungen von Tris(pentafluorethyl)gallan- und -indan-Dihydrat, [Ga(C2F5)3(OH2)2] und [In(C2F5)3(OH2)2], in der festen und gasförmigen Phase

• Antragsteller: Professor Dr. Berthold Hoge; Professor Dr. Norbert W. Mitzel
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496346113

Mit diesem kleinen Projekt schlagen wir vor, die Strukturen von Tris(pentafluorethyl)gallan- und -indan-dihydrat, [Ga(C2F5)3(OH2)2] und [In(C2F5)3(OH2)2], in der Gasphase mittels Elektronenbeugung und im festen Zustand durch Röntgenbeugung an in situ gezüchteten Kristallen zu untersuchen. Die zugrundeliegenden Verbindungen Tris(pentafluorethyl)gallane und -indan sind seltene Beispiele für Lewis-Säuren die gleichzeitig als superhart und superweich bezeichnet werden können. Deswegen ist die Adduktbildung solcher Systeme von besonderem Interesse. Für das Tris(pentafluoroethyl)gallan-dihydrat konnten wir in Vorversuchen bereits zeigen, dass es eine ausreichende Flüchtigkeit besitzt, um unzersetzt verdampft zu werden, und somit als freies Molekül in der Gasphase untersucht werden kann. Wir erwarten, detaillierte Informationen über die Strukturen dieser Verbindungen zu erlangen, die unser Verständnis ihrer Stabilität und Reaktivität und die der zugrundeliegenden Lewis-Säuren verbessern. Durch den Vergleich von Gas- und Festkörperstrukturen werden wir in der Lage sein, typische inter- und intramolekulare Wechselwirkungen in diesen Systemen zu unterscheiden. Diese experimentellen Untersuchungen werden durch quantenchemische Methoden auf hohem Niveau begleitet. Dabei ist zu bemerken, dass dies auch die Möglichkeit bietet, Strukturdaten für freie Moleküle schwerer Elemente zu erlangen, für die es bisher wenige Beispiele gibt, insbesondere was die gleichzeitige Verfügbarkeit solcher Daten für Festkörper und Gasphase betrifft; solche Daten sind wertvolle Referenzsysteme für quantenchemische Methoden, die meist nur unzureichend für Schweratome referenziert sind. Die Probensynthese und -aufreinigung werden von der Gruppe von Berthold Hoge durchgeführt, die Strukturstudien in Gas und Festkörper werden im Gerätezentrum GED@BI (Zentrum für Gas-Elektronenbeugung und Kleinmolekülstrukturen) in der Gruppe von Norbert Mitzel durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen