bericht forschungs· und entwicklungsarbeiten im jahre ... - Bibliothek
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zienten von 0,5 <strong>und</strong> 0,07 als verantwortlich für die<br />
Extraktion des Ruthens <strong>im</strong> Purex-Prozeß festgestellt<br />
werden.<br />
6/69/2<br />
Allgemeine Gr<strong>und</strong>lagenforschung<br />
Hochdruckf/uorierung<br />
Die Verbindungen NaUF 7 , Na2UFS <strong>und</strong> TbF4 wurden<br />
bei 200 atm Fluordruck hergestellt <strong>und</strong> ihre Stabilität<br />
durch thermograv<strong>im</strong>etrische Analyse untersucht.<br />
Die Fluorierung von PrF 3 führte auch bei<br />
einem Fluordruck von 350 atü nicht zur Bildung des<br />
Tetrafluorids, während die Alkalifluorokomplexe des<br />
vierwertigen Prasiodyms <strong>und</strong> auch Neodyms schon<br />
bei relativ niedrigen Drücken erhalten werden konnten.<br />
Aus Personalmangel mußten diese Untersuchungen in<br />
der 2. Jahreshälfte eingestellt werden. über die bisherigen<br />
Ergebnisse wurde ein zusammenfassender Bericht<br />
erstellt (4396).<br />
Zur chemischen Bindung in F-Elektronensystemen<br />
Die f-Elektronenzustände sind die charakteristischen<br />
Elektronenzustände der Aktinoide (<strong>und</strong> Lanthanoide)<br />
<strong>und</strong> best<strong>im</strong>men wesentlich das chemische Verhalten<br />
dieser Elemente. Umstritten ist noch die Frage, ob<br />
überhaupt <strong>und</strong> wenn ja, wie weit diese f-Zustände an<br />
chemischen Bindungen mit kovalentem Charakter, beteiligt<br />
sind.<br />
Die <strong>im</strong> Institut durchgeführten Untersuchungen zu<br />
diesen Fragen bestehen einerseits in präparativen<br />
Syntheseversuchen an speziellen Transuran-Verbindungen,<br />
die eine größtmögliche Wahrscheinlichkeit<br />
für eine kovalente Bindungsbeteiligung der f-Elektronen<br />
besitzen <strong>und</strong> andererseits in physikalisch chemischen<br />
Messungen, die in gewissem Rahmen eine Aussage<br />
über die chemische Bindung zulassen.<br />
Aus diesem Gr<strong>und</strong> haben sich die Synthesen bisher in<br />
erster Linie mit metallorganischen 1T-Komplexen der<br />
Transurane befaßt. Im Berichtsraum konnte das erste<br />
Mal das in seiner Existenz bis dahin angezweifelte<br />
244Cm(Cs HS)3 hergestellt <strong>und</strong> seine chemische Analogie<br />
zur entsprechenden Gadolinium-Verbindung<br />
nachgewiesen werden (4397). Außerdem wurden<br />
mehrere neue monomere <strong>und</strong> d<strong>im</strong>ere Tris-cyclopentadienyl-Actinoid-Derivate<br />
zum ersten Mal synthetisiert<br />
(4398). Präparative Unterstützung leistete die<br />
Arbeitsgruppe auf Anforderung auch für das IM F<strong>und</strong><br />
für auswärtige Forschungsgruppen, (Prof. Rüdorff,<br />
Tübingen; Prof. Wiles, Ottawa (Kanada); Prof.<br />
E. O. Fischer, München; Prof. Schmid, Marburg).<br />
Die physikalisch chemischen Untersuchungen umfaßten<br />
magnetische, spektroskopische u,nd NM R-Messungen.<br />
Die anomalen magnetischen unq, spektroskopischen<br />
Eigenschaften der V~rbindung (Cs Hsh UF<br />
wiesen auf eine ungewöhnliche Uran-Uran'Wechselwirkung<br />
hin (4399), was schließlich zur Isolierung<br />
<strong>und</strong> Charakterisierung des bis dahin unbekannten<br />
Verbindungstyps (Cs HS)3 UF U(Cs HS)3 führte, in<br />
dem das Uran in zwei verschiedenen Wertigkeiten vorliegt<br />
(4400).<br />
Neben den ergänzenden Messungen für die magnetischen<br />
<strong>und</strong> NMR-Daten wurde in der optischen Spektroskopie<br />
ein neues Verfahren für Absorptionsmessungen<br />
in gestreuter Transmission entwickelt (4401).<br />
Diese neue Aufnahmetechnik gestattet es, das Absorptionsspektrum<br />
von unlöslichen <strong>und</strong> luftempfindlichen<br />
Substanzen mit höchstem Auflösevermögen zu<br />
gewinnen. Dieses Verfahren ist besonders von Bedeutung<br />
wenn wegen der hohen Radioaktivität <strong>und</strong> geringen<br />
Substanzmenge die Reflexionsspektroskopie<br />
nicht mehr angewendet werden kann.<br />
Die NMR-Messungen wurden unter folgenden Fragestellungen<br />
durchgeführt: Welcher Bindungscharakter<br />
zwischen dem Zentralmetall <strong>und</strong> den Liganden <strong>und</strong><br />
welche Molekülgeometrie ist in den Aktinoid-Komplexen<br />
nachzuweisen? Welche Beweglichkeit der liganden<br />
liegt in diesen Komplexen vor?<br />
Im Rahmen dieses Fragenkomplexes konnte das erste<br />
Mal <strong>im</strong> Komplex (Cs HS)3 UBH 4 eine beträchtliche<br />
Delokalisierung des ungepaarten Elektronenspin vom<br />
Uran auf den BH4-Liganden nachgewiesen werden<br />
(3572). Eine derartige Spin-Delokalisierung war bisher<br />
bei Aktinoidenkomplexen noch nicht festgestellt<br />
worden. Zur Erklärung dieses Effektes muß das Vorliegen<br />
mehrerer U"H"B-Brückenbindungen angenommen<br />
werden. Weiterhin wurde durch Messung der 1 H<br />
<strong>und</strong> 11 B-Kernresonanz an derselben Verbindung bei<br />
variabler Temperatur ein Fall von "thermischer Entkopplung"<br />
der Protonen von den 11 B-Kernen aufgef<strong>und</strong>en,<br />
der auf der Quadrupolrelaxation des 11 B<br />
(Spin I =3/2) beruht (4402).<br />
Die angesammelten NMR-Daten über die Lage <strong>und</strong><br />
Temperaturabhängigkeit des (Cs Hs )-Ringprotonensignals<br />
von ca. 15 Verbindungen des allgemeinen Typs<br />
(Cs HS)3 UX ließen die Aufstellung einer "spektroskopischen<br />
Reihe" des Liganden X zu. Der Einfluß von X<br />
auf die NMR-Verschiebung des Signals ist dabei einem<br />
Ligandenfeldeffekt zuzuschreiben (4403).<br />
Weiterhin ergaben Untersuchungen der Temperaturabhängigkeit<br />
der 1 H-Resonanz des Alkylteiles von<br />
Komplexen des Typs (Cs HS)3 UOR (R =Alkyl) oder<br />
(Cs Hsh LnCN R (Ln = Nd oder Pr), daß die infolge<br />
der "paramagnetisch induzierter Verschiebungen"<br />
vereinfachten Spektren 1. Ordnung sich sehr gut zu<br />
einer Konformationsanalyse eignen. Diese ist von besonderem<br />
Interesse bei ringförmigen Liganden R,<br />
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