Das Ziel der Bachelorarbeit ist die Synthese von Halogenopyridinsalzen durch Umsetzung von Pyridin-Derivaten mit den Halogenwasserstoffensäuren HCl, HBr und HI. Als Edukte dienen die Pyridinderivate 3-Iodpyridin, 2-Amino-4-Chlorpyridin, 2-Amino-6-Brompyridin und 3-Amino-6-Chlor, welche im Rahmen der Bachelorarbeit mit den Halogenwasserstoffsäuren zu den Salzen umgesetzt werden. Anschließend folgt eine strukturelle Charakterisierung der Salze mit Einkristallstrukturanalyse der einzelnen Produkte. Diese Art der Umsetzung wurde zuvor noch nicht in wissenschaftlichen Arbeiten beschrieben, da sie ohne Lösemittel erfolgt. Die Arbeit dient der Grundlagenforschung für weitere Experimente oder Analysen, besonders in Bezug auf die quantenchemische Berechnung der Struktur.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 1.1 Chemie von Pyridin
- 1.1.2 Chemie von 3-Iodpyridin
- 1.1.3 Chemie von 2-Amino-3-Chlorpyridin
- 1.1.4 Chemie von 2-Amino-6-Brompyridin
- 1.1.5 Chemie von 3-Amin-6-Chlorpyridin
- 1.2 Chemie der eingesetzten Säuren
- 1.3 Brückenbindungen und Wechselwirkungen
- 2. Aufgabenstellung und Motivation
- 3. Ergebnisse
- 3.1 Herstellung und Charakterisierung von 3-Iodpyridiniodid (Verbindung 1)
- 3.1.1 Infrarotspektrum
- 3.1.2 Raman-Spektrum
- 3.1.3 Kristallstrukturanalyse
- 3.2 Synthese und Charakterisierung von Tribromid 3-Iodpyridinbromid (Verbindung 2)
- 3.2.1 Infrarotspektrum
- 3.2.2 Raman-Spektrum
- 3.2.3 Kristallstrukturanalyse
- 3.2.4 H-Brücken und Halogenbindungen
- 3.3 Herstellung und Charakterisierung von 3-Amino-2-Brom-6-Chlorpyridinium-bromid-monohydrat (Verbindung 3)
- 3.3.1 Infrarotspektrum
- 3.3.2 Raman-Spektrum
- 3.3.3 Kristallstrukturanalyse
- 4. Experimenteller Teil
- 4.1 Synthese
- 4.2 Arbeitstechniken und Analysen
- 4.2.1 Infrarot und Raman-Spektroskopie
- 4.2.2 Kristallstrukturbestimmung
- 5. Fazit
- 6. Literaturverzeichnis
- 7. Danksagung
- 8. Anhang
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Synthese und strukturellen Charakterisierung neuer Halogenopyridiniumsalze. Ziel ist die Herstellung und detaillierte Untersuchung der Verbindungen mittels verschiedener spektroskopischer Methoden (IR, Raman) sowie Röntgenkristallographie. Die Arbeit trägt zum Verständnis der Struktur-Wirkungsbeziehungen in diesen Verbindungen bei.
- Chemie von Pyridin und seinen Derivaten
- Einfluss von Substituenten auf die Basizität von Pyridin
- Charakterisierung von Wasserstoffbrückenbindungen und Halogenbindungen
- Synthese und spektroskopische Charakterisierung neuer Halogenopyridiniumsalze
- Röntgenstrukturanalyse der synthetisierten Verbindungen
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung führt in die Chemie des Pyridins und seiner Derivate ein, beschreibt die Bedeutung von Substituenten für die Basizität und diskutiert die Rolle von Wasserstoffbrückenbindungen und Halogenbindungen in diesen Systemen. Die verschiedenen untersuchten Pyridinderivate (3-Iodpyridin, 2-Amino-3-Chlorpyridin, 2-Amino-6-Brompyridin, 3-Amin-6-Chlorpyridin) werden vorgestellt und ihre chemischen Eigenschaften im Kontext der Arbeit erläutert. Der Abschnitt legt den Grundstein für das Verständnis der späteren Synthesen und Charakterisierungen.
3. Ergebnisse: Dieses Kapitel präsentiert die Ergebnisse der Synthese und Charakterisierung von drei verschiedenen Halogenopyridiniumsalzen. Für jede Verbindung werden die Ergebnisse der Infrarot- und Raman-Spektroskopie detailliert beschrieben und interpretiert, wobei die spezifischen Schwingungsbanden und deren Zuordnung zu den funktionellen Gruppen erläutert werden. Die Kristallstrukturanalysen liefern detaillierte Informationen über die Molekülgeometrie, Packung im Kristallgitter und die Natur der intermolekularen Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrückenbindungen und Halogenbindungen. Die Diskussion der Ergebnisse fokussiert auf die strukturellen Unterschiede zwischen den Verbindungen und die Zusammenhänge zwischen Struktur und spektroskopischen Eigenschaften.
Schlüsselwörter
Pyridin, Halogenopyridiniumsalze, Synthese, Spektroskopie (IR, Raman), Kristallstrukturanalyse, Wasserstoffbrückenbindungen, Halogenbindungen, Substituenteneffekte, Basizität.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Bachelorarbeit: Synthese und Charakterisierung neuer Halogenopyridiniumsalze
Was ist das Thema der Bachelorarbeit?
Die Bachelorarbeit befasst sich mit der Synthese und strukturellen Charakterisierung neuer Halogenopyridiniumsalze. Im Mittelpunkt stehen die Herstellung und detaillierte Untersuchung verschiedener Verbindungen mittels spektroskopischer Methoden (IR, Raman) und Röntgenkristallographie. Ziel ist es, die Struktur-Wirkungsbeziehungen in diesen Verbindungen zu verstehen.
Welche Pyridinderivate werden untersucht?
Die Arbeit untersucht verschiedene Pyridinderivate, darunter 3-Iodpyridin, 2-Amino-3-Chlorpyridin, 2-Amino-6-Brompyridin und 3-Amin-6-Chlorpyridin. Die chemischen Eigenschaften dieser Derivate werden im Kontext der Synthese und Charakterisierung der Halogenopyridiniumsalze erläutert.
Welche Methoden werden zur Charakterisierung der Verbindungen verwendet?
Zur Charakterisierung der synthetisierten Halogenopyridiniumsalze werden Infrarot- (IR) und Raman-Spektroskopie sowie Röntgenkristallographie eingesetzt. Diese Methoden liefern Informationen über die Molekülgeometrie, die Packung im Kristallgitter und die Natur der intermolekularen Wechselwirkungen.
Welche Ergebnisse werden präsentiert?
Die Arbeit präsentiert die Ergebnisse der Synthese und Charakterisierung von drei verschiedenen Halogenopyridiniumsalzen (Verbindung 1, 2 und 3). Für jede Verbindung werden detaillierte IR- und Raman-Spektren interpretiert, und die Kristallstrukturanalysen liefern Informationen über die Molekülgeometrie und intermolekulare Wechselwirkungen wie Wasserstoffbrückenbindungen und Halogenbindungen. Die Diskussion konzentriert sich auf die strukturellen Unterschiede zwischen den Verbindungen und den Zusammenhang zwischen Struktur und spektroskopischen Eigenschaften.
Welche Schlüsselkonzepte werden in der Arbeit behandelt?
Wichtige Konzepte der Arbeit beinhalten die Chemie von Pyridin und seinen Derivaten, den Einfluss von Substituenten auf die Basizität von Pyridin, die Charakterisierung von Wasserstoffbrückenbindungen und Halogenbindungen, die Synthese und spektroskopische Charakterisierung neuer Halogenopyridiniumsalze sowie die Röntgenstrukturanalyse der synthetisierten Verbindungen.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in mehrere Kapitel gegliedert: Einleitung (inkl. Chemie von Pyridin und seinen Derivaten), Aufgabenstellung und Motivation, Ergebnisse (inkl. detaillierter Beschreibungen der synthetisierten Verbindungen und deren Charakterisierung), Experimenteller Teil (inkl. Synthese und Arbeitstechniken), Fazit, Literaturverzeichnis, Danksagung und Anhang. Ein detailliertes Inhaltsverzeichnis ist ebenfalls enthalten.
Welche Bedeutung hat die Arbeit?
Die Arbeit trägt zum Verständnis der Struktur-Wirkungsbeziehungen in Halogenopyridiniumsalzen bei. Die detaillierten Ergebnisse der Synthese und Charakterisierung dieser Verbindungen liefern wertvolle Informationen für die Forschung in der Chemie und verwandten Bereichen.
Wo finde ich die Schlüsselwörter der Arbeit?
Die Schlüsselwörter der Arbeit sind: Pyridin, Halogenopyridiniumsalze, Synthese, Spektroskopie (IR, Raman), Kristallstrukturanalyse, Wasserstoffbrückenbindungen, Halogenbindungen, Substituenteneffekte, Basizität.
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- Annalena Behrends (Autor), 2024, Synthese und strukturelle Charakterisierung neuer Halogenopyridinium-Salze, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1478670
