Reaktivitätsstudien zur Aktivierung kleiner Kohlenwasserstoffe an ...

4. Zusammenfassung und Ausblick
te gezeigt werden, dass es ab einer Clustergröße von n > 3 zur Adsorption von Kohlenmonoxid
an Ni + n kommt. Kleine Nickelcluster-Kationen (n = 2–7) konnten durch Distickstoffmonoxid
oxidiert werden. Unter den gegebenen experimentellen Bedingungen konnte jedoch keine ni-
ckelkatalysierte Oxidation von CO beobachtet werden. Methanol adsorbierte dominant intakt
für Ni + n mit n = 1, 3, 4. Bei der Reaktion mit Ethanol war für größere Cluster die partielle De-
hydrierung der dominierende Prozess, während kleinere Cluster Ethanol ausschließlich bzw.
mit einem größeren Anteil intakt adsorbierten. Eine mögliche Deutung der Produkte geht bei
einer intakten Anlagerung von der Aktivierung der O-H-Bindung aus, und zwar durch den
dirigierenden Einfluss der partiell negativ geladenen Alkoholgruppe. Je größer der Cluster
wird, desto geringer ist der Einfluss der Ladung. Es kommt also häufiger zu einer Insertion in
eine andere als die O-H-Bindung, wahrscheinlich eine C-H-Bindung. Die daraus resultieren-
de geringere Distanz zwischen Cluster und den Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen erleich-
tert die Wasserstoffaktivierung, H 2 kann abdampfen. Größere Cluster insertierten auch in die
C-H-Bindung, dadurch ist der Abstand der Wasserstoffatome vom Cluster geringer, weitere
Bindungen können aktiviert werden und H 2 abdampfen.
Aufbauend auf diesen Ergebnissen, sollten die in den hypothetischen Modellen entwickelten
Strukturen untersucht werden. Die in unserer Arbeitsgruppe bestehenden Kooperationen er-
möglichen es an vergleichbaren experimentellen Aufbauten IR-Spektren (EPITOPES) durch
den Freie-Elektronen-Laser an CLIO und einem optisch parametrischen Oszillator (OPO) La-
ser aufzunehmen. Am Beispiel der protonierten und deprotonierten Adipinsäure wurde in
dieser Arbeit gezeigt, dass mittels ab initio Berechnungen und IR-Spektroskopie eindeuti-
ge Strukturdeutungen gemacht werden können. Ein weiteres Projekt (GAMBIT) am Berliner
Elektronenspeicherring, Gesellschaft für Synchrotronstrahlung (BESSY), macht bald durch
eine Abkühlung der ICR-Zelle auf 20 K die Bestimmung der magnetischen Momente der
Cluster möglich und damit Kenntnisse über die elektronischen Eigenschaften zugänglich. Dies
bedeutet für die Zukunft eine umfassendere Reaktionsdeutung, neben den Reaktivitätsstudi-
en stehen dann auch Möglichkeiten zur geometrischen und elektronischen Strukturaufklärung
zur Verfügung.
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