Neue funktionalisierte Clusterverbindungen der Seltenerdmetalle

Synthese, Strukturen, Eigenschaften

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Berichterstattungen in den Medien bringen die Seltenerdmetalle immer wieder in den Mittelpunkt der öffentlichen Diskussion, sind diese Elemente doch mittlerweile ein wichtiger Rohstoff für viele Hightechprodukte geworden. Ein Grund hierfür sind ihre wertvollen lumineszierenden und magnetischen Eigenschaften, die bereits vielfältigen Einsatz in unserem alltäglichen Leben finden. Clusterverbindungen stellen ein interessantes Forschungsgebiet im Bereich der mehrkernigen Seltenerdmetall-Komplexe dar, vereinen sie doch die Teilbereiche der Festkörper- und Molekülchemie und ermöglichen die Untersuchung der Größenabhängigkeit bestimmter physikalischer Eigenschaften.

Ein Themenbereich dieser Arbeit umfasst die Synthese fünfzehnkerniger Clusterverbindungen, deren Koordinationssphäre mit verschiedenen Peptoidliganden funktionalisiert ist. Die photophysikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen wurden im Festkörper und in HeLa Zellen bestimmt. Bei der in vitro Lumineszenz-Untersuchung zeigt sich, dass die Verwendung von Peptoidliganden dazu führt, dass die Cluster in das Innere der HeLa Zellen aufgenommen werden und dort lumineszieren. Weiterhin wurde die Struktur der Cluster in Lösung mittels ESI-Massenspektrometrie, sowie gHMQC- und PGSE-NMR Untersuchungen erforscht und ihre Stabilität in unterschiedlichen Lösungsmitteln bestätigt.

Darüber hinaus wurde in dieser Arbeit der Einfluss der verwendeten Liganden, der Größe des Zentralmetalls und der eingesetzten Base auf die etablierte Synthesemethode für Cluster untersucht. Die dabei erhaltenen Cluster wurden vollständig charakterisiert und auf ihre magnetischen Eigenschaften hin untersucht.