Massenspektrometrische Untersuchungen zum Bildungsmechanismus ligandenstabilisierter Metallatomcluster und zu ihrer Reaktivität

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Wir haben in den letzten Jahren eine apparativ aufwendige Synthesetechnik entwickelt, mit der man bei tiefen Temperaturen sogar Aluminiummonohalogenidlösungen herstellen kann, die beim Aufwärmen bereits ab ca. - 20° in die stabilen Produkte Aluminiummetall und Aluminiumtrihalogenid zerfallen. Bei diesem Prozeß konnten einige Intermediate, d.h. Aluminiumcluster, abgefangen und charakterisiert werden. Diese neuartigen metallreichen Cluster unedler Metalle erschließen eine neue Dimension im seit ca. 30 Jahren heiß umkämpften Gebiet der Metallatomcluster, da sogar kristallisierte Spezies mit z.B. 77 Al-Atomen hergestellt werden konnten. Um die Synthese und Charakterisierung solcher Cluster, deren Existenz noch vor kurzem undenkbar erschien, voranzutreiben und zu optimieren und um z.B. mit größeren Substanzmengen die physikalischen Eigenschaften derartiger Moleküle mit Nanometer-Dimensionen zu studieren, müssen wir die sich zeitlich verändernden AIX-/GaX-Primärlösungen auf ihrem Wege zur Metallbildung studieren. Hierfür ist das beantragte FT-Massenspektrometer das Werkzeug der Wahl, um in den erforderlichen hohen Massenbereich bei gleichzeitig höchster Auflösung vorzustoßen und außerdem die für andere Makromoleküle erfolgreich eingesetzten fragmentarmen Ionisierungsmethoden (MALDI und ESI) bereitzustellen. Eine derartige FT-Massenspektrometer-Analytik, der für die Untersuchung riesiger Moleküle im Nanometerbereich in Zukunft eine wachsende Bedeutung zukommen wird, hat sich in den letzten Jahren weltweit sogar als Routinemethode durchgesetzt. Sie ist in Deutschland jedoch bisher nur wenig vertreten. Mit dieser "state of the art"Technik möchten wir unsere chemischen Pionierarbeiten auf dem Gebiet der Metallcluster ergänzen, um letztendlich die Synthese einer vielversprechenden Substanzklasse zu verbessern (Nanotechnik) und zum anderen das Verständnis zum Mechanismus eines der ältesten chemischen Prozesse, dem Lösen und Abschneiden von Metallen näherzukommen.