Universität zu Köln

Sierau, Jennyfer (2008). Neue metallorganische Verbindungen der 3d-Übergangsmetalle und der Lanthanide. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Im Rahmen dieser Arbeit gelang die Synthese neuer Koordinationspolymere einiger ausgewählter 3d-Übergangs- sowie der Seltenerdelemente. Bei der direkten Umsetzung der Metalle mit Essigsäure, Benzoesäure oder 2-Methyl-8-hydroxychinolin konnten zwölf neue Verbindungen erhalten und mittels Einkristallstrukturanalyse charakterisiert werden. Beim Einsatz von Essigsäure konnten ein neues Dysprosiumacetat Dy2(OAc)6(H2O) und zwei bimetallische Verbindungen des Dysprosiums synthetisiert werden [Dy2M(OAc)8(H2O)2](HOAc)2 (M = Mn, Co). Das Dysprosium-Kobaltacetat konnte außerdem auf optische Eigenschaften, wie Emissions- und Absorptionsverhalten, sowie auf magnetisches und thermisches Verhalten untersucht werden. Die hier dargestellten Acetate beinhalten jeweils ein koordinierendes Wassermolekül, welches aus der Entwässerung der Essigsäure während der Reaktion zum Acetanhydrid entstanden sein könnte. Bei der Synthese mit Benzoesäure gelang es, drei neue Manganbenzoate Mn3(OBz)6(HOBz), Mn3(OBz)6(HOBz)2 und Mn19(OBz)38(HOBz)2 darzustellen. Im Bereich der 3d-Übergangsmetalle konnten zusätzlich die neuen Benzoate des Eisens Fe3(OBz)6(HOBz) und des Nickels Ni3(OBz)6(HOBz)4 synthetisiert werden. Das zuletzt genannte Manganbenzoat sowie das Eisenbenzoat konnten ebenfalls auf magnetisches und thermisches Verhalten untersucht werden. Die Übergangsmetallbenzoate beinhalten allesamt ein oder mehrere koordinierende Benzoesäuremoleküle. Diese bilden, ebenso wie die im Falle der Acetate koordinierenden Moleküle der Essigsäure und des Wassers, Wasserstoffbrückenbindungungen zu benachbarten, koordinierten Anionen aus. Die Seltenerdbenzoate des Terbiums Tb(OBz)3 sowie des Dysprosiums Dy(OBz)3 konnten strukturell charakterisiert werden. Im Falle des Dysprosiumbenzoats wurde ebenfalls das magnetische, thermische sowie das Absorptions- und Emissionsverhalten bestimmt. Außerdem gelang es, eine bimetallische Verbindung des Dysprosiums und des Kobalts herzustellen, DyxCo1-x(OBz)3. Das Mischungsverhältins der Metalle untereinander konnte bisher jedoch noch nicht ermittelt werden. Außerdem gelang die Synthese eines Eisen(II)-2-Methyl-8-hydroxychinolats Fe(OMQ)2. Diese tetranukleare Verbindung weist mit ihrem doppelten würfelartigen Aufbau interessante Strukturcharakteristika auf.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language New Metalorganic Compounds of 3d Transition Metals and Lanthanides English
Translated abstract:	Abstract Language In the course of this work it was possible to synthesize new compounds from selected 3d transition metals and lanthanides. The direct reaction of the metals with acetic acid, benzoic acid and 2-methyl-8-hydroxyquinoline leads to twelve new complexes which could be characterized by singe crystal X-ray diffraction. A new dysprosium acetate Dy2(OAc)6(H2O) and two bimetallic compounds [Dy2M(OAc)8(H2O)2](HOAc)2 (M = Mn, Co) could be synthesized by the action of acetic acid on the respective metals. The cobalt compound was analysed in respect to optical, magnetic and thermal properties. The acetates described here contain one coordinated water molecule. Most likely, during the synthesis the acetic acid decomposes to water and acetic anhydride. Applying benzoic acid as the reactant, three new manganese benzoates Mn3(OBz)6(HOBz), Mn3(OBz)6(HOBz)2 and Mn19(OBz)38(HOBz)2 could be obtained. Other reactions within the 3d group yielded the benzoates of iron Fe3(OBz)6(HOBz) and nickel Ni3(OBz)6(HOBz)4. The manganese benzoate Mn19(OBz)38(HOBz)2 and also the iron compound could be analysed for their magnetic and thermal behavior. All the transition metal benzoates contain one or more coordinated benzoic acid molecules. These, and also the acid and water molecules which are connected to the before described acetates, build up hydrogen bonds to neighbouring coordinated anions. The rare earth benzoates of terbium Tb(OBz)3 and dysprosium Dy(OBz)3 could be characterized structurally. In the case of the dysprosium compound it was possible to analyse the substance for magnetic, thermal, absorption and emission behavior. Furthermore, it was possible to synthesize a bimetallic dysprosium-cobalt compound, DyxCo1-x(OBz)3. However, there was no possibility to get any concise information about the ratio of the two metals. Furthermore, it was possible to synthesize an iron(II)-2-methyl-8-hydroxyquinolinolate, Fe(OMQ)2. This tetranuclear compound builds up an interesting structure, adopting a face-shared double cubane structure with two missing vertices. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Sierau, Jennyfer jsierau@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-25784
Date:	2008
Language:	German
Faculty:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences
Divisions:	Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Chemistry > Institute of Inorganic Chemistry
Subjects:	Chemistry and allied sciences
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Lanthanide, Übergangsmetalle, Acetate, Benzoate, Chinolate German Lanthanides, Transition Metals, Acetates, Benzoates, Quinolinolates English
Date of oral exam:	17 November 2008
Referee:	Name Academic Title Meyer, Gerd Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2578