Synthese von Nickel(II)heteroarylalkenolaten

Project Report , 2015 , 49 Pages , Grade: 1,3

Chemistry - Anorganic Chemistry

In den letzten zwei Jahrzehnten hat es ein wachsendes Interesse an der Entwicklung der Chemie ein- oder zweikerniger Alkoxy und Alkyl-Organometallkomplexe gegeben. Dieses Interesse ergibt sich aus ihrer faszinierenden Strukturchemie, interessanter katalytischer Eigenschaften und einem hohen Potential für industrielle Anwendungen z. B. für die Abscheidung von Metalloxidschichten. Alkoxide und deren Derivate gehören zu den attraktivsten Vorstufen zur Herstellung von Oxidmaterialien. Ihre Attraktivität liegt zuallererst in der Tatsache, dass sie leicht zugänglich sind und aus kostengünstigen Verbindungen synthetisiert werden können. Darüber hinaus sind Alkoxidliganden über Wärmebehandlungen leicht entfernbar.

Die Metallalkoholate M(OR)x, (M = ein Metall der Wertigkeit x; R = Alkyl oder Aryl-Gruppe) sind ausgezeichnete Vorstufen für die Abscheidung von Metalloxiden. Ihre Anwendung in der Optoelektronik, als Supraleiter und Keramiken führte zu einer Renaissance des Interesses an der Chemie dieser Verbindungen.

Professor Mehrotra und seine Gruppe haben vor Jahrzehnten äußerst wichtige Fortschritte in der Synthese von Hetermetalloalkoxiden gemacht, das heißt Verbindungen, die zwei, drei oder vier verschiedene Metalle in einem Cluster-Molekül beinhalten. Im Jahr 1978 veröffentlichte Professor Bradley von der Universität London sein Buch mit dem Titel „Metal Alkoxides“, auf das hier als Grundreferenzquelle verwiesen wird. Bereits 1958 stellte Bradley für homometallische Alkoxide die generelle Tendenz zur Ausbildung höherer bevorzugter Koordinationszahlen fest. Hierbei wird zumeist der geringstmögliche Polymerisationsgrad über (μ- und μ3) Alkoxo-Brücken zwischen ähnlichen Metallen ausgebildet. Die Zeitschriften „Transition Metal Alkoxides“ (zu Deutsch Übergangs-metallalkoxide) von Mehrotra und Chisholm (Metallalkoxide: Modelle für Metall Oxide) werden als Nachschlagewerke sehr empfohlen.

Inhaltsverzeichnis

• 1. Einleitung und Kenntnisstand
  • 1.1 Synthesevarianten
    • 1.1.1 Synthese aus Metallen und Alkoholen
    • 1.1.2 Synthese aus Metallhalogeniden und Alkoholen
    • 1.1.3 Synthese aus Metallamiden und Alkoholen
    • 1.1.4 Synthese aus Hydroxiden und Oxiden
    • 1.1.5 Synthese von Metallalkoxiden aus Metallalkylen und Alkoholen
    • 1.1.6 Synthese mit unterschiedlichen Alkoholen
  • 1.2 B-Diketonatnickel(II)-Komplexe (Ni(acac)2)
• 2. Motivation und Zielsetzung
• 3. Durchführung und Ergebnisse
  • 3.1 Synthese der eingesetzten Liganden
    • 3.1.1 Synthese von 3-(2-Pyridyl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-ol
    • 3.1.2 Synthese von 1-(4,5-dimethyloxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-ol
    • 3.1.3 Synthese von 1-(1,3-Benzoxazol)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-ol
  • 3.2 Synthese von Bis(ŋ²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)-nickel mit NiCl2 · 6 H2O als Nickelquelle
  • 3.3 Synthese von Bis(ŋ²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel mit n-BuLi als Reduktionsmittel und NiCl2 6 H2O als Nickelquelle
  • 3.4 Synthese von Bis(n²-N, O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato) bis(O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel
  • 3.5 Synthese von Bis(n²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato) bis(O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato) nickel
  • 3.6 Synthese von Bis(n²-N, O-1-(1,3-benzoxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel
  • 3.7 Synthese von Natrium 3-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat
  • 3.8 Natrium(1-dimethyl-1,3-oxazol-2-yl)-3,3,3-trifluouroprop-1-en-2-olat
  • 3.9 Synthese von 1-(1,3-benzoxazo-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato
  • 3.10 Synthese von Natrium-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat (n-BuLi)
  • 3.11 Vergleich der Synthese von Bis(n²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)-nickel 1) mit NiCl2 6 H₂O und 2) mit Ni(OAc)2 4 H₂O mit dem in situ hergestellten Komplex
  • 3.12 Vergleich der Synthese von Bis(n2-N,O-1-(dimethyl-1,3-oxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoro-prop-1-en-2-olato)nickel 1) mit NiCl2 · 6 H₂O und 2) mit NiOAc ausgehend vom Natrium-1-(dimethyl-1,3-oxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat mit dem in situ hergestellten Komplex
  • 3.13 Vergleich der Synthese von Bis(n²-N,O-1-(1,3-benzoxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel 1) mit NiCl2 ·6 H₂O und 2) mit NiOAc ausgehend vom Natrium-1-(1,3-benzoxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat mit dem in situ hergestellten Komplex
  • 3.14 Synthese von 1-Ethoxy-4,4,4-trifluorobut-1-en-3-on
• 4. Diskussion
• 5. Zusammenfassung und Ausblick
• 6. Experimenteller Teil
  • 6.1 Geräte und Methoden
  • 6.2 Synthesen
    • 6.2.1 Synthese von 3-(2-Pyridyl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-ol
    • 6.2.2 Synthese von 1-(4,5-dimethyloxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-ol
    • 6.2.3 Synthese von 1-(1,3-Benzoxazol)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-ol
    • 6.2.4 Synthese von Bis(n²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)-nickel mit NiCl2 - 6 H2O als Nickelquelle
    • 6.2.5 Synthese von Bis(n²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel mit n-BuLi als Reduktionsmittel und NiCl2 6 H2O als Nickelquelle
    • 6.2.6 Synthese von Bis(n²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato) bis(O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel
    • 6.2.7 Synthese von Bis(n²-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato) bis(O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel
    • 6.2.8 Synthese von Bis(n²-N,O-1-(1,3-benzoxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel
    • 6.2.9 Synthese von Natrium 3-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat
    • 6.2.10 Natrium(1-dimethyl-1,3-oxazol-2-yl)-3,3,3-trifluouroprop-1-en-2-olat
    • 6.2.11 Synthese von 1-(1,3-benzoxazo-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato
    • 6.2.12 Synthese von Natrium-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat (n-BuLi)
    • 6.2.13 Synthese von Bis(n2-N,O-2-pyridyl-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olato)-nickel 1) mit NiCl2 · 6 H₂O und 2) mit Ni(OAc)2 4 H₂O mit dem in situ hergestellten Komplex
    • 6.2.14 Synthese von Bis(2-N,O-1-(dimethyl-1,3-oxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoro-prop-1-en-2-olato) nickel 1) mit NiCl2 6 H₂O und 2) mit NiOAc ausgehend vom Natrium-1-(dimethyl-1,3-oxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat mit dem in situ hergestellten Komplex
    • 6.2.15 Synthese von Bis(n²-N, O-1-(1,3-benzoxazol-2-yl)-3,3,3- trifluoroprop-1-en-2-olato)nickel 1) mit NiCl2 6 H₂O und 2) mit NiOAc ausgehend vom Natrium-1-(1,3-benzoxazol-2-yl)-3,3,3-trifluoroprop-1-en-2-olat mit dem in situ hergestellten Komplex
    • 6.2.16 Synthese von 1-Ethoxy-4,4,4-trifluorobut-1-en-3-on
• 7. Literaturverzeichnis

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Arbeit befasst sich mit der Synthese von Nickel(II)heteroarylalkenolaten. Ziel ist es, die vielseitigen Möglichkeiten zur Synthese dieser Komplexe zu erforschen und dabei verschiedene Synthesevarianten zu vergleichen.

• Synthese von Nickel(II)heteroarylalkenolaten mit unterschiedlichen Nickelquellen und Synthesemethoden
• Charakterisierung der synthetisierten Komplexe
• Vergleich der Reaktivität verschiedener Liganden
• Untersuchung der Eigenschaften der synthetisierten Komplexe
• Entwicklung neuer Synthesemethoden für Nickel(II)heteroarylalkenolate

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 bietet eine umfassende Einführung in die Synthese von Metallalkoxiden, insbesondere von Nickel(II)heteroarylalkenolaten. Es werden verschiedene Synthesevarianten und die zugrundeliegenden Mechanismen erläutert. Kapitel 2 definiert die Motivation und Zielsetzung der vorliegenden Arbeit. Kapitel 3 dokumentiert die Durchführung und Ergebnisse der Synthese von Nickel(II)heteroarylalkenolaten mit unterschiedlichen Liganden und Methoden.

Schlüsselwörter

Nickel(II)heteroarylalkenolate, Komplexchemie, Synthese, Liganden, Metallalkoxide, Charakterisierung, Reaktivität, Spektroskopie, NMR, IR, Röntgenstrukturanalyse

• College: University of Cologne (Institut für organische Chemie)
• Grade: 1,3
• Author: Sadik Mejid (Author)
• Publication Year: 2015
• Pages: 49
• Catalog Number: V475234
• ISBN (eBook): 9783668939691
• ISBN (Book): 9783668939707
• Language: German
• Tags: synthese, nickel