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SO3 als Reaktionsmedium: Synthese und Charakterisierung neuer Sulfatderivate

Der Inhalt dieser Arbeit ist das Ergebnis systematischer Untersuchungen des Reaktions- und Polymerisationsverhaltens von Schwefeltrioxid, SO3, gegenüber ausgewählten Ausgangsverbindungen. Zunächst wurde der etablierte Syntheseweg zur Darstellung von SO3 ausgehend von rauchender H2SO4 und P2O5 verbessert. Die dafür entwickelte Apparatur zur Erzeugung und Destillation von SO3 erleichtert den Umgang mit dem äußerst hygroskopischen Anhydrid unter den dazu notwendigen Inertbedingungen. Die visuelle Verfolgung von Solvothermalsynthesen in situ ermöglichte den Zugang zu neuen kristallinen Phasen wie dem molekularen Trimer [Pd3(S2O7)3]. Ferner gelang es weitere Hexasulfate - d. h. Verbindungen, die das (S6O19)2--Ion enthalten - zu charakterisieren. Zudem konnte durch die Zugabe des Oxidationsmittels XeF2 die Strukturklasse der Tris(disulfato)metallate [M(S2O7)3]2- um die Platinmetalle (M) Iridium und Osmium erweitert werden. Mit den zueinander isostrukturellen Bis(trisulfato)auraten(III) und -palladaten(II) wurden erstmals Trisulfat-Anionen als Liganden in komplexen Anionen realisiert. Darüber hinaus werden mit Rb2[Pt(S2O7)3]*2SO3 und K[ReO2(S2O7)2]*SO3 Verbindungen beschrieben, in denen die SO3-Moleküle als reine Solvensmoleküle innerhalb der Kristallstruktur auftreten und nicht im Sinne einer Lewis-Säure an die Polysulfate addiert sind. Außerdem werden mit den uranhaltigen Polysulfaten (I4)U2(S2O7)4(S3O10)*3,5SO3 und (I4)U2(S2O7)3(S3O10)2*3SO3 zwei weitere Kristallstrukturen mit SO3-Solvensmolekülen vorgestellt. Das in diesen Strukturen isolierte Tetraiod-Dikation (I4)2+ konnte erstmals in oxidischer Umgebung strukturell charakterisiert werden. Es findet sich auch in (I4)(S6O19), das durch Umsetzung von I2 mit SO3 erhalten wurde. Zuletzt wird die Kristallstruktur des Anhydrids der Nitrido-tris(schwefelsäure) S6N2O15 vorgestellt. Diese Verbindung eröffnet in Kombination mit dem vereinfachten Umgang mit SO3 eine interessante Folgechemie.

Aktualisiert: 2020-12-26

Autor: David Jan van Gerven

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