Die vorliegende Arbeit hat neben der Untersuchung der Synthese über den Controlled SBU-Approach von HKUST-1, ein poröses Kupfertrimesat, die Abscheidung dieses Metal-Organic Frameworks in dünnen Quarzglaskapillaren mit einer Länge von 10 bis 30 m und Innendurchmessern zwischen 0,53 und 0,25 mm zum Thema. Diese Säulen werden zur gaschromatographischen Trennung wie auch zur Bestimmung physikochemischer Kenngrößen, die den Adsorptionsvorgang verschiedener Analyten auf der HKUST-1 Oberfläche beschreiben, verwendet. Zu den untersuchten Stoffen gehören neben unpolaren n-Alkanen, unterschiedlich substituierte Phenylaromaten und starke Lewisbasen, wie Alkoxyalkane. Bei diesen kann der Einfluss der Gestalt und Länge der an den Sauerstoffatomen befindlichen Alkylgruppen auf die Adsorption an HKUST-1 in Form von spezifischen und unspezifischen Wechselwirkungsenthalpien, bestimmt aus gaschromatographischen Messungen, und infrarotspektroskopischen Auswertungen untersucht werden. Abschließend wird eine quantitative Aussage über das Verhältnis von Acidität und Basizität der HKUST-1 Oberfläche getroffen.

In dieser Arbeit wurden Tris(N,N-dialkylamido)alane (TDAs) synthetisiert und strukturell aufgeklärt. Durch die Verwendung eines festen Monoalan-Etherats (AlH3 · 1/5 DEE (s)) als Zwischenprodukt ist es möglich, alle TDA-Derivate unabhängig von dem sterischen Anspruch der Amidliganden aus Lithiumaluminiumhydrid herzustellen. Die vorhandenen Al–N-Bindungen wurden im Hinblick auf ihre Reaktivität gegenüber CO2 untersucht. Mittels Insertionsreaktionen wurden aus den TDAs Aluminium-tris(N,N-dialkylcarbamat)-Verbindungen (ADCs) synthetisiert. Die gezielte Hydrolyse der ADCs ergab strukturell einzigartige N,N-dialkylcarbamatverbrückte {Al3(μ3-O)}7+-Komplexverbindungen. Es zeigte sich, dass die an der zentralen Substruktur koordinierenden Neutralliganden gegen andere Lewisbasen austauschbar sind. Darauf aufbauend wurde versucht, durch den Umsatz mit zweizähnigen Linkermolekülen ein Koordinationsnetzwerk zu bilden. Die Charakterisierung des polymeren Reaktionsproduktes ergab jedoch wesentliche Abweichungen von der angestrebten Struktur.:1. Einleitung 2. Tris(N,N-dialkylamido)alane 2.1. Grundlagen und Literaturübersicht 2.2. Ergebnisse und Diskussion 2.2.1. Verwendung einer alternativen Monoalanspezies für die Synthese von TDAs 2.2.2. Klärung der widersprüchlichen Daten von Tris(dimethylamido)alan (TDA3) 2.2.3. Tris(N-methylpiperazino)alan (TDA6) als neuer Vertreter der TDAs 2.2.4. Temperaturabhängige NMR-Untersuchungen der Verbindungen TDA3 und TDA6 2.2.5. Vergleich der synthetisierten TDAs mit der allgemeinen Formel [Al(NR2)3]n (n = 1, 2) 2.2.6. Zusammenfassung 3. Aluminium-tris(N,N-dialkylcarbamat)-Verbindungen 3.1. Grundlagen und Literaturübersicht 3.2. Ergebnisse und Diskussion 3.2.1. Synthese von ADCs mittels CO2-Insertion 3.2.2. Mechanistische Untersuchungen mittels in situ IR-Spektroskopie 3.2.3. Kristallstruktur der Verbindung ADC4a 3.2.4. Zusammenfassung 4. N,N-Dialkylcarbamatverbrückte {Al3(μ3-O)}7+-Komplexverbindungen 4.1. Grundlagen und Literaturübersicht 4.2. Ergebnisse und Diskussion 4.2.1. Erste Daten von {Al3(μ3-O)}7+-Komplexen 4.2.2. Kristallstrukturen der Verbindungen AO1 und AO2 4.2.3. Weitere Informationen bezüglich {Al3(μ3-O)}7+-Komplexen mittels 2DNMR-Untersuchungen 4.2.4. Experimente zum Austausch der gebundenen Neutralliganden 4.2.5. Zusammenfassung 5. Aluminiumorganische Gerüstverbindungen 5.1. Grundlagen und Literaturübersicht 5.2. Ergebnisse und Diskussion 5.2.1. Ligandenaustauschexperimente und Charakterisierung des Produktes 5.2.2. Elementare Zusammensetzung und thermische Zersetzung der Verbindung AO1a 5.2.3. Ergebnisse der 17O-Markierungen der Verbindungen AO1 und AO1a 5.2.4. Porosität und spezifische Oberfläche der Verbindung AO1a 5.2.5. Zusammenfassung 6. Zusammenfassung und Ausblick Anhang I. Chemikalien II. Software III. Analysemethoden IV. Versuchsvorschriften V. Wissenschaftliche Veröffentlichungen VI. Erlaubnisse zur Nutzung von publiziertem Material VII.Verzeichnisse Abkürzungsverzeichnis Formelzeichen Literaturverzeichnis Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis

Die vorliegende Arbeit hat neben der Untersuchung der Synthese über den Controlled SBU-Approach von HKUST-1, ein poröses Kupfertrimesat, die Abscheidung dieses Metal-Organic Frameworks in dünnen Quarzglaskapillaren mit einer Länge von 10 bis 30 m und Innendurchmessern zwischen 0,53 und 0,25 mm zum Thema. Diese Säulen werden zur gaschromatographischen Trennung wie auch zur Bestimmung physikochemischer Kenngrößen, die den Adsorptionsvorgang verschiedener Analyten auf der HKUST-1 Oberfläche beschreiben, verwendet. Zu den untersuchten Stoffen gehören neben unpolaren n-Alkanen, unterschiedlich substituierte Phenylaromaten und starke Lewisbasen, wie Alkoxyalkane. Bei diesen kann der Einfluss der Gestalt und Länge der an den Sauerstoffatomen befindlichen Alkylgruppen auf die Adsorption an HKUST-1 in Form von spezifischen und unspezifischen Wechselwirkungsenthalpien, bestimmt aus gaschromatographischen Messungen, und infrarotspektroskopischen Auswertungen untersucht werden. Abschließend wird eine quantitative Aussage über das Verhältnis von Acidität und Basizität der HKUST-1 Oberfläche getroffen.