Reaktivitätsstudien zur Aktivierung kleiner Kohlenwasserstoffe an ...

3. Ergebnisse
Ob es sich bei dem intakt angelagerten Benzol wirklich noch um das vollständige Benzol-
molekül handelt, kann anhand der hier vorgestellten Daten nicht bewiesen werden. Hierfür
müssten spektroskopische Untersuchungen folgen, um Aussagen über die gebildete Struktur
zu erhalten. Es gibt aber starke Indizien, die die getätigte Annahme unterstützen. Wenn sich
Metall-Carbide bilden, würde sich durch die zusätzlich freiwerdende Bindungsenthalpie die
Temperatur des Clusters deutlich erhöhen. Eine Aktivierung weiterer Bindungen ist möglich,
was die Migration der Wasserstoffatome auf die Clusteroberfläche zur Folge hat. Das Ab-
dampfen von Wasserstoffmolekülen ist energetisch durchführbar, da sie wahrscheinlich leicht
exotherm ist. Ein weiterer Hinweis sind die von Berg et al. durchgeführten Isotopenuntersu-
chungen mit Rhodiumcluster-Kationen [50]. Als Reaktand wurde ein 1:1 Gemisch von Benzol
C6H6 und Perdeuterobenzol C6D6 verwendet. Bei der Umsetzung zeigte sich kein Isotopen-
Ê���Ø�ÓÒÚÓÒ�Ó��ÐØÐÙ×Ø�Ö�Ò�ÓÒ�ÒÑ�Ø��ÒÞÓÐ
austausch. Es konnte der Austausch von Benzol gegen Perdeuterobenzol gezeigt werden. Dies
ist nur bei einer Adsorption des intakten Benzols, ohne Aktivierung einer Bindung, möglich.
Die Umsetzung von Cobaltcluster-Anionen mit Benzol (Merck, 99,7 %) fand bei Reaktions-
gasdrücken von 5x10 −9 mbar und 5x10 −10 mbar statt. Die untersuchten Cluster Co − n mit
n = 6–22 reagierten bis zu 6 s bei 5x10 −9 mbar und bis zu 10 s bei 5x10 −10 mbar. Die
Ionenintensitäten wurden normiert und nach pseudo-erster Reaktionsordnung gefittet. Durch
die unterschiedlich durchgeführten Auswertungen kann keine einheitliche Fehlerbestimmung
durchgeführt werden. Nur für zwei der gemessenen Clusterverteilungen ist es möglich, einen
Fehler für die relative Geschwindigkeitskonstante zu bestimmen. Zusätzlich wird eine Ober-
grenze für die krel angegeben.
Im Vergleich zu den Cobaltcluster-Kationen öffnet sich bei den Anionen für Benzol ein neuer
Reaktionskanal. Neben der intakten Adsorption des Benzol an der Clusteroberfläche bildete
sich auch das vollständig dehydrierte Produkt. Eine partielle Dehydrierung wurde dagegen im
ersten Schritt nicht beobachtet.
36