Universität zu Köln

Herzmann, Nina (2009). Seltenerdmetallreiche Halogenide und Telluride. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Kurzzusammenfassung Ziel dieser Arbeit war es, neue seltenerdmetallreiche Halogenide und Telluride mit neuen Strukturmotiven darzustellen und diese strukturell zu charakterisieren. Über Praseodymchlorid-Cluster, die durch Übergangsmetalle zentriert werden, wurde bisher nicht berichtet, so dass die experimentellen Arbeiten sich auf dieses System konzentrierten. Synthesen zur Darstellung neuer metallreicher Tellurid-Verbindungen hatten ihren Schwerpunkt dagegen bei Reaktionen mit schweren und kleinen Seltenerdmetallen und Übergangsmetallen. Im System der metallreichen Halogenide gelang es, fünf neue Verbindungen darzustellen. {RuCe3}Br3, und {IrNd3}I3 kristallisieren im Ca3PI3-Typ. Es sind homologe Verbindungen bekannt, so dass die neuen Verbindungen mit diesen verglichen werden können. {RuPr3}Cl3 zeigt das für die metallreichen Halogenidverbindungen neuartige Motiv des einfach überkappten trigonalen Prismas. Die drei synthetisierten Verbindungen aus der {ZR3}X3-Familie (Z = endohedrales Heteroelement, R = Seltenerdelement, X = Cl, Br, I) gaben Anlass zur Diskussion über das Auftreten verschiedener Strukturen innerhalb dieser Verbindungsfamilie. Die nur kleine Gruppe der Chloridcluster der leichten und großen Seltenen Erden, die durch ein endohedrales Übergangsmetallatom stabilisiert werden, konnte zudem durch die Verbindungen {IrPr6}Cl10 und {IrPr6}Cl11 bereichert werden. Sie zeigen ebenfalls neuartige Strukturmotive. Verschieden von bisher bekannten Verbindungen mit isolierten oktaedrischen Clustern treten in diesen Verbindungen gemischte M6X8/M6X12-Clustertypen auf, so dass sich die Strukturen nicht von einer dichtesten Packung aus Halogen und endohedralem Atom ableiten lassen. Ähnlich häufig wie die Clusterphase {ZR6}X12R bei den Halogeniden, fokussierten sich die Ergebnisse im Bereich der seltenerdmetallreichen Telluride auf zehn neue Beispiele des orthorhombischen {Z2R7}Te2-Typs. Außerdem konnten fünf neue Verbindungen der Familie mit der allgemeinen Formel {ZR6}Te2 synthetisiert werden. Innerhalb dieser Verbindungsgruppe werden zwei verschiedene Strukturen gebildet, deren Auftreten im Bezug auf die vorhandenen Elektronenzahlen diskutiert wurde. Weiterhin gelang es, die sehr seltenerdmetallreiche Verbindung {Ru6Dy17}Te3 darzustellen. Sie ist erst die zweite Verbindung eines neuen Strukturtyps. Bis heute werden im ternären System Seltenerdmetall - Übergangsmetall - Tellur nur Verbindungen mit R = Sc, Y und Dy - Lu als Seltenerdelement gebildet. Dieser Aspekt wird ebenfalls diskutiert.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Translated title:	Title Language Rare-Earth Metal-Rich Halides and Tellurides English
Translated abstract:	Abstract Language Abstract The objective of this work was to synthesize and characterize new rare-earth metal-rich halides and tellurides with novel structural arrangements. So far, praseodymium chloride clusters centred by a transition metal were unknown. Therefore, the experiments performed focussed on this system. In contrast, the syntheses of metal-rich tellurides were mostly performed with the smaller rare-earths and transition metals. The synthetic attempts succeeded in the first preparation of five new rare-earth metal-rich halides. {RuCe3}Br3, and {IrNd3}I3 crystalize in the Ca3PI3 structure type. There are known homologue compounds to which they are compared. The new compound {RuPr3}Cl3 shows the novel motif of a monocapped trigonal prism. The three new compounds that belong to the {ZR3}X3 family (Z = interstitial heteroelement, R = rare-earth element, X = Cl, Br, I) gave rise to discuss the different structures formed by different compounds of this group. The small class of chloride clusters of the lighter lanthanides which are stabilized by transition metals was extended by {IrPr6}Cl10 and {IrPr6}Cl11. They show new structural motifs, too. Different to many other examples of ternary isolated octahedral clusters there are mixed M6X8/M6X12-cluster types. In consequence, the common closest-packing arrangement of the endohedral atoms and the halide atoms is not valid. Compared with the frequency of the formation of {ZR6}X12R in the halide system, the telluride work focussed on ten new examples of the orthorhombic {Z2R7}Te2-type. Furthermore, there are five new {ZR6}Te2 compounds. There are two structure types formed in this family. This aspect is discussed as related to the electron counts. In additon preparative attempts succeeded to prepare the very rare-earth metal-rich compound {Ru6Dy17}Te3. It is only the second example of a new structure type. To date there are only compounds with R = Sc, Y and Dy - Lu in the ternary system rare-earth - transition metal - telluride. This issue is discussed as well. English
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Herzmann, Nina n.herzmann@uni-koeln.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-29489
Date:	2009
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 Seltene Erden , Halogenide , Telluride , Cluster , endohedrales Atom German Rare-Earths , Halides , Tellurides , Cluster , Endohedral Atom English
Date of oral exam:	24 November 2009
Referee:	Name Academic Title Meyer, Gerd Prof. Dr.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/2948