SFB 1349/2: Fluorierte Aluminium‐Verbindungen als Lewis‐S?uren zur Aktivierung kleiner Moleküle (TP B04)

Das Forschungsvorhaben beinhaltet Studien zur Herstellung Lewis‐(super)acider Aluminiumfluoride. Dabei werden amorphe Materialien durch Fluorierung von AlCl3 mit CFCl3 in Gegenwart molekularer Pr?kursoren wie Al(OTeF5)3 oder Si(OTeF5)4 hergestellt werden. Die Pentafluoroorthotellurat‐Gruppe (OTeF5, Teflat) fungiert aufgrund ihrer hohen Elektronegativit?t als sterisch anspruchsvoller Ersatz eines Fluorids. Gleichzeitig werden auch die gemischt valenten Verbindungen von AlX3‐n(OTeF5)n (1‐2) oder SiX4‐n(OTeF5)n (n = 1‐3) als molekulare Vorl?ufer eingesetzt werden. Durch die Dotierung mit Teflat‐Gruppen wird die amorphe Struktur eines gebildeten Aluminiumfluorids weiter gest?rt, was die Eigenschaften der gebildeten Lewis‐aciden Zentren (Acidit?t, sterische Zug?nglichkeit) an der Oberfl?che nachhaltig beeinflussen wird. Ebenso wird der Einbau Silizium‐haltiger Baueinheiten zu weiteren strukturellen St?rungen führen. Von Bedeutung wird die Darstellung von Al(Si)‐Teflat‐Cluster‐Verbindungen sein, da diese sowohl als weitere Pr?kursoren zur Herstellung amorpher Aluminiumfluoride dienen als auch als Modell‐Verbindungen für deren Oberfl?chen fungieren k?nnen. Diese Cluster k?nnen ausgehend von gemischtvalenten Pr?kursoren wie z.B. [Al2(CH3)2(OTeF5)4] durch Umsetzung mit HF in Gegenwart schwach koordinierender Liganden (THF, Et2O, Pyridin, Pentafluorpyridin) erhalten werden. In einem zur Herstellung der amorphen Aluminiumfluoride angelehnten Verfahren ist auch geplant, AlCl3 oder Al(OR)3 (R = CF3, tBuF, C6F5) mit CFCl3 bzw.
HF‐Quellen wiederum in Gegenwart von Al(OTeF5)3 oder Si(OTeF5)4 Liganden umzusetzen, um molekulare Aluminium‐Fluorido/Teflat Cluster zu stabilisieren. Die Lewis‐Acidit?ten der Teflat‐dotierten Aluminiumfluoride werden im Falle der molekularen Verbindungen mit der Gutmann‐Beckett‐Methode oder durch Berechnung von Fluoridionen‐ oder Hydrid‐Affinit?ten bestimmt werden. Die Ermittlung der Lewis‐Acidit?ten der amorphen Oberfl?chen erfolgt durch NH3‐TPD‐Messungen, CD3CN‐ oder Pyridin‐Adsorption in Verbindung mit DRIFT‐Spektroskopie sowie Adsorption von 15N‐Pyridin und anschlie?ender 1H,15N‐CP‐MAS‐Spektroskopie. Strukturelle 金贝棋牌 der amorphen Festk?rper werden durch MAS‐NMR‐Spektroskopie (19F, 27Al, 29Si, 125Te) sowie in Kooperation mit A8N|Emmerling/Hecht durch PDF‐Analysen (PDF: pair distribution function) und XAS‐Messungen erhalten werden.
Von wesentlicher Bedeutung ist schlie?lich, Silane und Germane wie Et3SiH oder Et3GeH an die Lewis‐aciden Oberfl?chen zu immobilisieren und deren Fluor‐Spezifische Wechselwirkungen mit der Oberfl?che zu untersuchen. Mit Hilfe dieser so derivatisierten Materialien k?nnen anschlie?end katalytische Defluorierungsreaktionen h?herfluorierter Perfluoralkyl‐Verbindungen etabliert werden.