Jahresbericht 2007 - Leibniz-Institut für Katalyse

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MOF2_2
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MOF5_3
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Materialdesign Organische Synthesen
PS [um]
Funktionsmaterialien (CN, PN, SN, MOF-Katalysatoren):
Ausgehend von neuen CN-, PN- und SN-Species sind wir an
binären Oligomeren bzw. Polymeren interessiert. In Verknüpfung
mit Eigenschaften wie Härte, Magnetismus, Lichtabsorption
und niedrigen Schmelzpunkten wollen wir zu interessanten
Materialien gelangen (Polymere: CN- und PN-Chemie Hartstoffe:
CN-Chemie, Ionische Flüssigkeiten: resonanzstabilisierte Methanide
und Amide, SN-Chemie Molekulare Magneten etc.). Darüber
hinaus werden quantenmechanische Methoden zur Berechnung
thermodynamischer und kinetischer Daten sowie Elektronendichteund
Ladungsverteilungen (Populationsanalysen wie AIM, NPA,
etc.) herangezogen, um physikalisch-chemische Eigenschaften
abzuschätzen bzw. für ein besseres Verständnis der Struktur ↔
Bindung ↔ Eigenschaftsbeziehung benutzt. Ein Beispiel aus der
aktuellen Forschung stellt die gezielte Synthese von mehreren neuen
Ionischen Flüssigkeiten (Schmelzpunkt < 20°C) auf der Basis von
resonanz-stabilisierten Methaniden dar. Obwohl resonanz-stabilisierte
Methanide energetische Materialien repräsentieren, so sind sie doch
genügend kinetisch stabilisiert (Zersetzungstemperaturen oberhalb
150°C), um Anwendung zu finden. Interessant im Hinblick auf eine
Anwendung könnten die intensiven Farben solcher Flüssigkeiten
sein, die ausschließlich auf elektronische n-π*-Anregungen im
Anion beruhen. Des Weiteren testen wir den Einsatz von ionischen
Flüssigkeiten in der Trägerung von Katalysatoren.
In das Arbeitsgebiet MOF-basierte Katalysatoren sind wir erst
kürzlich eingestiegen, konnten aber bereits erste MOF-Katalysatoren
herstellen und testen. Hierbei zeigte sich, dass MOF-Katalysatoren
zum einen temperaturstabil bis ca. 300 - 400 °C sind, zum anderen als
Nanopartikel anfallen und eine Vielzahl an Variationsmöglichkeiten
bieten wie z.B. das Maßschneidern der Porengröße, das chemische
Anbinden von katalytisch-aktiven Zentren am organischen Linker und
die Trägerung von MOFs mit katalytischen Spezies.
Ausgewählte Literatur
[1] H. Brand, P. Mayer, A. Schulz, Th. Soller, A. Villinger Chem. -
An Asian J., 2008, in press
[2] M. Schaffrath, A. Villinger, D. Michalik, U. Rosenthal, A. Schulz
Organomet., 2008 in press
[3] A. Schulz, A. Villinger Angew. Chem. 2008, 120, 614 – 617.
M. Kowalewski, B. Krumm, P. Mayer, A. Schulz, A. Villinger, Eur. J. Inorg.
Chem. 2007, 5319 – 5322.
Organische Synthesen
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