Ruthenium- und Cobalt-basierte Funktionsmoleküle für die Metallabscheidung aus der Gasphase und Redoxcarbonylierung von Nitroaromaten

Die Arbeit gliedert sich in zwei inhaltlich unabhängige Kapitel, wobei das erste das umfangreichere ist. Gegenstand dieses ersten Kapitels war die Synthese, Charakterisierung und thermische Untersuchung flüchtiger Metallverbindungen, welche als potentielle Präkursoren in Prozessen der chemischen Ga...

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Main Author: Schumann, Henrik
Contributors: Sundermeyer, Jörg (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2019
Chemie
Subjects:
ALD
CVD
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Die Arbeit gliedert sich in zwei inhaltlich unabhängige Kapitel, wobei das erste das umfangreichere ist. Gegenstand dieses ersten Kapitels war die Synthese, Charakterisierung und thermische Untersuchung flüchtiger Metallverbindungen, welche als potentielle Präkursoren in Prozessen der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) diskutiert wurden. Neben Komplexverbindungen der Übergangsmetalle standen gemäß des Forschungsschwerpunkts vor allem solche auf Basis von Ruthenium und Cobalt im Fokus. Die Verbindungen basierten auf N-Donor-Liganden wie N-Amino- und N-Organo-substituierten Amidinaten- und Guanidinaten- oder 1,4-Diazadienen. Heteroleptische Ruthenium-Komplexe verfügten darüber hinaus über Carbonyl-, Cyclopentadienyl- oder Aren-Liganden. Die thermoanalytische Untersuchung vergleichbarer Verbindungen diente der Einschätzung über das für eine potentielle Anwendung geeignetste Moleküldesign. Die Zielverbindungen sollten dabei entweder niedrige Schmelzpunkte aufweisen oder gar bei Raumtemperatur als Flüssigkeiten vorliegen. Weiter sollten die Verbindungen idealerweise über einen definierten und niedrigen Zersetzungspunkt sowie über ein geeignetes Temperaturfenster für eine zersetzungsfreie Verdampfung verfügen. Die Wahl entsprechend substituierter Liganden führte zur Definition diverser Trends im Hinblick auf die thermischen Eigenschaften der Verbindungen. Beispielsweise konnte die Einführung zusätzlicher N N-Einfachbindungen als vorteilhaft in Bezug auf eine früher eintretende Zersetzung beschrieben werden. Es wurde eine Vielzahl an flüchtigen Ruthenium- und Cobalt-Komplexen erhalten, welche über niedrige Schmelz- und Zersetzungspunkte verfügen und meist ein weites Temperaturfenster für eine zersetzungsfreie Verdampfung aufweisen. Über das Moleküldesign war es darüber hinaus möglich bei Raumtemperatur flüssige Ruthenium-Komplexe zu erhalten, welche vielversprechende Verdampfungsraten aufwiesen. Das zweite Kapitel dieser Arbeit beschäftigt sich mit der Darstellung und Charakterisierung Salen-basierter Cobalt-Komplexe, welche als Katalysatoren in der Redoxcarbonylierung von Nitrobenzol und Anilin in Gegenwart von Methanol untersucht wurden. Das übergeordnete Ziel war es einen phosgenfreien Zugangsweg zur Verbindungsklasse der Polyurethane zu etablieren. Der Einfluss unterschiedlichster Substitutionen des Salen-Grundgerüsts auf die katalytische Aktivität der Cobalt-Komplexe wurde herausgearbeitet.
Physical Description:415 Pages
DOI:https://doi.org/10.17192/z2019.0074