Universität zu Köln

Heffels, Dennis Egidius (2014). Selektive Kristallisation von Kationen mit Kronenethern. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Selektivität bzw. der Bevorzugung des Einbaus unterschiedlich großer Kationen in die Kavität verschiedener Kronenether sowie die Charakterisierung der entstehenden Verbindungen. Grundsätzlich sind die Koordinationspräferenzen der Kronenether mit unterschiedlichen Hohlräumen seit langem bekannt, wobei zunehmend die Auswirkungen weiterer Effekte für die Strukturbildung in den Fokus der Aufmerksamkeit getreten sind. In dieser Arbeit wurde ein erster vergleichender Überblick über die Koordinationspräferenzen in Abhängigkeit verschiedener Faktoren unternommen. Der Fokus lag dabei vor allem auf der Variation des Durchmessers des Kronenetherhohlraums bei Anwesenheit unterschiedlich großer Kationen, auf der Untersuchung der Auswirkungen des Lösungsmittels und den Auswirkungen unterschiedlich stark koordinierender Anionen. Im Rahmen dieser Arbeit konnten bei Seltenerdnitraten grundlegende Koordinationspräferenzen festgestellt werden, die besonders von der Wahl des Lösungsmittels beeinflusst werden. Durch die Variation der Bedingungen konnte die Bildung unterschiedlicher Strukturtypen gesteuert und so die Inkorporation der Kationen in die Kavität der Kronenether beeinflusst werden, wobei die Bildung eines bestimmten Strukturtyps zum Teil über die Wahl des Lösungsmittels beeinflusst werden kann. Dabei waren bei den Seltenerd-Kationen keine direkten Präferenzen für die Inkorporation in die Kavität des Kronenethers in Bezug zur Kationengröße feststellbar. Die Koordination durch den Kronenether führt aber zu – für Lanthanoide – recht hohe Koordinationszahlen. Insgesamt konnten fünf neue Seltenerdmetall-Komplexe und zwei Strukturvarianten mit Kronenethern dargestellt werden. Bei der Untersuchung der Selektivität des Einbaus in die Kavität wurden zudem bekannte Strukturen reproduziert und weitere noch nicht kristallographisch gelöste Strukturen grundlegend charakterisiert. Bei der Verwendung einwertiger Kationen wie Kalium, Lithium oder Silber konnten insgesamt neun neue Verbindungen synthetisiert, aber keine klaren Präferenzen für den Einbau bestimmter Kationen festgestellt werden. Die Strukturen lassen sich den bereits von Pedersen gefundenen allgemeinen Strukturtypen zuordnen. Zwei Silberverbindungen gehören dabei dem eher seltenen 2:3-Strukturtyp (Club-Sandwich) an.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated abstract:	Abstract Language The aim of this work was to study the selectivity and preferences of the incorporation of differently sized cations in the cavities of various crown ethers and the characterization of the resulting compounds. The coordination preferences of crown ethers with different cavities have long been known, and the impact of other effects on the structure formation have increasingly become the focus of attention. In this work a comparative overview of the coordination preferences depending on various factors was undertaken. The focus was mainly on the variation of the cavity of the crown ether in the presence of differently sized cations. In addition, the effects of the solvent and differently coordinating anions have been investigated. Within the framework of this work, basic coordination preferences could be detected with rare earth nitrates, which are affected particularly by the choice of the solvent. The formation of different types of structures could be controlled by varying the conditions such that the incorporation of the cation in the cavity of the crown ether was influenced and the formation of a particular type of structure can be influenced partly by the choice of solvent. In this case no direct preferences for the incorporation into the cavity of the crown ether in relation to the cation size were observed for rare earth cations. However, the coordination of the crown ether leads in each case - for lanthanides - to rather high coordination numbers. A total of five new rare earth complexes and two structural variants could be observed with crown ethers. In the study of the selectivity of the incorporation into the cavity, known structures were also reproduced and further structures were characterized but the crystal structures not entirely solved. With the use of monovalent cations such as potassium, lithium or silver a total of nine new compounds could be synthesized, while no clear preferences for the incorporation of certain cations were detected. The structures can be assigned to general structure types already found by Pedersen, among them two silver compounds with the rather rare 2:3 type structure. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Heffels, Dennis Egidius dheffels@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-57189
Date:	2014
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 Kronenether ; Kristallisation UNSPECIFIED
Date of oral exam:	4 July 2014
Referee:	Name Academic Title Meyer, Gerd Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/5718