Beiträge zur Chemie und Strukturchemie von Gallanen

Abstract

Motivation dieser Arbeit war die Betrachtung der Reaktivität und anderen chemischen und physikalischen Eigenschaften der Galliumhydride. Aufgrund der Instabilität der Lewis-Säure GaH3 wurde sie mit Diethylether und Quinuclidine stabilisiert und Umsetzungen mit Carbinolen, Silanolen, Aminen und Ketonen durchgeführt. Die Reaktionsprodukte wurden NMR-, sowie IR-spektroskopisch charakterisiert und deren Aufbau durch Röntgenstrukturanalyse untersucht. Die alkoholytische Umsetzung erfolgt durchaus, was spektroskopisch bestätigt wurde. Jedoch ist die Bestimmung der Festkörperstruktur wegen der thermischen Instabilität und der daraus resultierenden Schwierigkeiten bei der Züchtung von geeigneten Einkristallen nicht immer möglich. Da nach der Umsetzung mit Aminen keine Kristalle erhalten wurden, war eine Strukturanalyse nicht möglich. Eine H2-Entwicklung während der Synthese weist jedoch auf die Ausbildung eines Lewis-Säure-Base-Adduktes hin. Bei der Umsetzung des Quinuclidine-Adduktes mit Trimethylamin-Oxid konnte eine neue Verbindung synthetisiert und deren Struktur charakterisiert werden. Betrachtet man die Umsetzungen mit einem Keton, so kommt es zur Ausbildung von clusterartigen Verbindungen, die eine weitaus größere thermische Stabilität aufweisen. Außerdem wurde ein Beitrag zur Strukturchemie der Lithiumorganyle durch Bestimmung der Molekül- und Kristallstruktur von Lithiumtriphenylmethanolat erhalten. Der zentrale Kubus besteht aus alternierend in den Würfelecken sitzenden Lithium- und Sauerstoffeinheiten.

Motivation of the present work was the examination of the reactivity and other chemical and physical properties of the gallium hydrides. GaH3 is an instable Lewis-acid and has to be stabilized with diethyl ether and quinuclidine, respectively. With these two adducts, reactions with carbinols, silanols, amines and ketones were carried out. The products were analyzed and characterized by spectroscopic methods like NMR and IR and the depending structure by X-ray structure analysis. Generally, confirmed by spectroscopic analyses, the reaction according to the mechanism of the alcoholysis has absolutely accured. However, the identification of the solid state structure is not always possible due to the thermally instability and the resulting complicacies in obtaining adequate single crystals. By the reason that no crystals could be obtained via the reaction with amines, a structure analysis of these products was not possible. However, a hydrogen evolution during the synthesis alludes to the formation of a Lewis-acid-base adduct. Furthermore the reaction with ketones forms clustered products that posses a much higher thermal stability and allow the formation of single crystals. The reaction of the quinuclidine adduct with a dimethylamine oxide resulted in a new compound that could be characterized concerning its structure. Furthermore, a contribution to the structure chemistry of the lithium organyles was obtained. The central cube is composed of lithium and oxygen units that are alternating situated in the edges of the cube.