Neuartige homo- und heterometallische Cer-Alkoxide

Die Darstellung von nanostrukturierten Materialien und deren Inkorporation in eine wachsende Anzahl an Bauteilen erfordert progressive Synthesekonzepte, die flexibel auf das spezifische Anforderungsprofil abgestimmt werden können. Die chemische Synthese von Nanomaterialien stellt dabei einen atomökonomischen Zugang unter höchstmöglicher Kontrollierbarkeit von Strukturparametern und Phasenreinheit der Werkstoffe dar, welche sowohl in Gasphasenprozessen als auch in flüssig- und festphasigen Verfahren appliziert werden kann. Diese Vielseitigkeit bedingt eine stetige Modulation der Precursor-Eigenschaften und somit ein rationales Design und eine gezielte Synthese der molekularen Vorstufen.

Diese Arbeit liefert neue Einblicke in die Chemie tetravalenter, homometallischer Cer-tert-Butoxide, deren Synthese und Stabilität in der Literatur kontrovers diskutiert wird. Es wird ein neues Darstellungsverfahren für das homoleptische Alkoxid [Ce2(OtBu)8] beschrieben und dessen Struktur und Stabilität sowohl als Reinsubstanz als auch in Lösung untersucht. Ferner wurde die Reaktivität der Vorstufe gegenüber Neutralliganden unterschiedlicher Donatorstärke getestet und im Zuge dessen die ersten heteroleptischen Alkoxid-Benzophenon-Komplexe isoliert. Darüber ist die Synthese von hetero- und homoleptischen Komplexen mit Trifluoromethyl-Heteroarylalkenolen ausgehend von einer Alkoxid-Vorstufe beschrieben.

Im zweiten Teil der Arbeit wurde ein Syntheseprotokoll für die Darstellung von heterotrimetallischen Seltenerdmetall-Alkoxiden mit den Alkoxometallat-Einheiten {M(OtBu)3}- (M =Ge, Sn, Pb) und {M(OtBu)4}- (M =Al, Fe) entwickelt. Grundlegende Charakteristika der Alkoxide wurden an Hand bimetallischer Alkoxide studiert, wobei als strukturdeterminierende Faktoren die Valenz und der Ionenradius der Lanthanide, die Verbrückungstendenz

der Alkoxometallat-Einheiten als auch der sterische Anspruch der Alkyl-Funktion ausgemacht werden konnten. So konnten im Rahmen dieser Arbeit eine Vielzahl an flüchtigen, heterometallischen Alkoxid-Vorstufen erhalten werden, deren Potential als molekulare Vorstufe für die chemische Gasphasenabscheidung evaluiert wurde.

Darüber hinaus gelang die Synthese und strukturelle Charakterisierung des ersten heterotrimetallischen tert-Butoxides [SnFeLa(OtBu)8].