Neuentdecktes Nebenprodukt: Synthese von Legierungen untersucht

Eine Marburger Entdeckung wirft ein neues Licht auf Legierungen. Ein Team aus der Chemie präsentiert ein bislang unentdecktes Nebenprodukt, das zur Synthese von Metallclustern beiträgt
Eine Forschungsgruppe aus der Marburger Chemie hat herausgefunden, wie Cluster-Verbindungen aus drei Typen von Metallatomen zustande kommen. Dabei entdeckte das Team, dass ein exotisches Nebenprodukt entsteht, das überschüssige Elektronen auffängt. Prof. Dr. Stefanie Dehnen, ihr Kollege Prof. Dr. Florian Weigend und ihre Koautoren berichten in der Fachzeitschrift „Angewandte Chemie“ über ihre Ergebnisse.
Verbindungen mit mehreren Metallatomen tragen als Modelle dazu bei, die Entstehung von Legierungen zu verstehen. Das Team untersuchte Cluster, die Zinn und Antimon sowie ein weiteres Metall enthalten, zum Beispiel Gold; „wie diese Cluster entstehen, war bislang nicht bekannt“, erklärte Dehnen.
Das Team variierte die Mengenanteile der beteiligten Ausgangsstoffe, was zu Produkten führt, die ungewöhnliche Metallkomplexe enthalten. Dabei finden Nebenreaktionen statt, die zuvor nicht in den Fokus der Forschung gelangt waren. „Wir haben ein Nebenprodukt isoliert, das eine wichtige Rolle bei der Entstehung der Cluster aus Metallatomen spielt, indem es überschüssige Elektronen auffängt, die bei diesem Prozess freiwerden“, erläuterte Mitverfasser Dr. Fuxing Pan aus Dehnens Arbeitsgruppe.
Das Forschungsteam berechnete mit Hilfe spezieller Software, welche Eigenschaften die Bindungen aufweisen, die zwischen den beteiligten Atomen bestehen, und wie sich unterschiedliche chemische Gruppen an den beteiligten Goldatomen auf die Molekülstrukturen auswirken. „Unsere Ergebnisse bringen Licht ins Dunkel der noch weitgehend unerforschten Bildung von Clustern mit mehreren Metallen“, fasste Weigend zusammen. „Wir erhoffen uns davon für die Zukunft, dass wir deren gezielte Synthese und Materialeigenschaften besser verstehen und dann genau planen können.“
Dehnen lehrt Anorganische Chemie an der Philipps-Universität. Sie gehört dem Vorstand der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) als Vizepräsidentin an.
Weigend leitet die Abteilung für Angewandte Quantenchemie der Philipps-Universität. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) und die Alexander-von-Humboldt-Stiftung förderten die wissenschaftliche Arbeit finanziell.

* pm: Philipps-Universität Marburg

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