Assisting Self-Assembly of 3d/4f Coordination Clusters

Diese Dissertation befasst sich mit dem Konzept der unterstützten Selbstorganisation, mit dem Ziel neuartige 3d/4f Koordinationscluster zu synthetisieren. Bei diesem Ansatz werden vorgeformte Übergangsmetallbausteine als Vektor verwendet um diverse Übergangsmetale, Liganden und Co-Liganden in die Reaktion einzubringen. Die strukturelle Untersuchung der Verbindungen erfolgt mittels Einkristallstrukturanalyse, Infrarotspektroskopie sowie in einigen Fällen Massenspektrometrie. Magnetische Analysen werden mittels SQUID-Magnetometrie und in einigen Fällen in Kollaboration mit anderen Forschungsgruppen durch microSQUID- und 57Fe-Mößbauer-Techniken durchgeführt. Theoretische Methoden wie MAGELLAN und ALPS/QMC ergänzen die physikalischen Messungen. Wichtige Konzepte wie das allgemeine Konzept der unterstützten Selbstorganisation sowie die Verwendung des M2Ln2 Schmetterlings Motivs als standardisierte Testumgebung um die Auswirkung der Verwendung unterschiedlicher Metalle und Liganden auf die magnetischen Eigenschaften der zu untersuchenden Verbindungen werden in Kapitel 1 eingeführt. Darüber hinaus wird die Variabilität der verwendeten Bausteine durch die Untersuchung ausgewählter dreikerniger Übergangsmetallcluster hervorgehoben. Ein systematischer Syntheseansatz wird vorgestellt, der den gezielten Austausch des Übergangsmetalls in diesen Verbindungen ermöglicht. Einige dreikernige Verbindungen wurden mittels SQUID-Magnetometrie, 57Fe Mößbauer sowie Massenspektrometrie untersucht. In Kapitel 4 wird die Synthese von Mangan basierten Koordinationsclustern beschrieben, die einen Mn6 Cluster als Startmaterial verwendet. Mangan spielt durch die besondere historische und biochemische Bedeutsamkeit eine spezielle Rolle in dem Fachgebiet des molekularen Magnetismus. In Kapitel 5 wurden unter Verwendung von dreikernigen Übergangsmetallclustern zwei verschiedene Strukturtypen erhalten: (I) neuartige Schmetterlings-Systeme mit verschieden Liganden, sowie ein riesiger zyklischer Koordinationscluster, der faszinierende magnetische Eigenschaften aufweist