Dipl.-Chem. Young-Hyuk Joo

Synthesen und Reaktionen von organischen Polyaziden

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Kurzfassung in Deutsch

In der vorliegenden Arbeit wird die Darstellung neuer organischer Polyazide dokumentiert, die durch einfache nucleophile Substitution mittels NaN3 dargestellt werden können. Organische Azide mit der Formel RN3 können sich unter Stickstoff-Abspaltung in exothermen, teilweise explosionsartigen Reaktionen zersetzen. Sie sind daher prinzipiell als energiereiche Materialien (HEDM) für entsprechende Anwendungen geeignet. Die als Treibladungsmaterialien potentiell geeignetsten, handhabungssicheren, dendritischen Polyazide werden unter anderem mittels Thermogravimetrie und Differenzkalorimetrie analysiert.
In einer neuen Synthesemethode können die wenig bekannten Heteroazidomethane aus Tris(azidomethyl)amin erzeugt werden. Von besonderem Interesse ist dabei die Synthese neuartiger Azidohalogenmethane. Diese können durch analytische Gas-Chromatographie charakterisiert und mittels präparativer Gas-Chromatographie isoliert werden. Durch die 1,3-dipolare Cycloaddition mit Cyclooctin konnten einige Heteroazidomethane zu Triazolen abgefangen und so einer Einkristall-Röntgen-Strukturanalyse zugeführt werden.
Als letztes in der homologen Reihe der Azidomethane noch fehlendes Azid konnte Tetraazidomethan synthetisiert werden. Das Perazidomethan besitzt mit 93.3% den für organische Azide höchstmöglichen Stickstoffgehalt. Seine Existenz wurde bislang lediglich durch molekültheoretische Berechnungen nahegelegt. Die Synthese dieses homoleptischen Kohlenstoffazides gelang durch die Behandlung von Trichloracetonitril mit Natriumazid. Es ließ sich durch präparative GC als extrem explosive, farblose Flüssigkeit isolieren. Mit Hilfe der analytischen GC konnten sowohl der Siedepunkt als auch die Polarität von C(N3)4 abgeschätzt werden. C(N3)4 wird desweiteren durch IR, MS, 13C-NMR und 15N-NMR-Spektroskopie sowie durch Einkristall-Röntgen-Strukturanalysen seiner Abfangprodukte mit Cyclooctin charakterisiert. Mit Wasser zeigt C(N3)4 eine quantitative Hydrolyse unter Bildung von Carbonyldiazid. Durch Austauschprozesse mit Na15N3 konnte die mögliche Dissoziation von C(N3)4 nachgewiesen werden. Reaktionen von C(N3)4 mit Phosphinen führen zu Cyanamidderivaten, mit Norbornen sowie Norbornadien wurden über vielstufige Reaktionsmechanismen Aminotetraazole erhalten.

weitere Metadaten

Schlagwörter
1,3-dipolare Cycloadditionen
Schlagwörter
15N-NMR
Schlagwörter
Dendrimer
Schlagwörter
Heteroazidomethan
Schlagwörter
High Energy Density Materials (HEDM)
Schlagwörter
Tetraazidomethan
Schlagwörter
nucleophile Substitutionen
SWD SchlagwortePhotolyse
SWD SchlagworteTriazole
DDC Klassifikation540
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Naturwissenschaften
BetreuerProf. Dr. Klaus Banert
GutachterProf. Dr. Klaus Banert
Prof. Dr. Michael Mehring
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)13.03.2007
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung29.06.2007
Veröffentlichungsdatum (online)23.07.2007
persistente URNurn:nbn:de:swb:ch1-200701179

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