Neue molekulare Aluminiumhydride und deren Anwendung

Abstract

In dieser Arbeit wird die Synthese und Charakterisierung neuer Boranate und Hydridoboranate von Aminoaluminiumverbindungen der Form [X(BH4)AlNRR‘]2 (X=H, BH4, R=Me, Et, iPr, tBu, R‘=Me, Et, iPr, H) sowie deren fast ausschließlich chloridhaltigen Vorläufermolekülen der Form [XYAlNRR‘]2 (X=H, Cl, Y=H, Cl, R=Me, Et, iPr, tBu, R‘=Me, Et, iPr, H) beschrieben. Lewis-Säure und Lewis-Base reagieren in Eliminierungsreaktionen, was zur Bildung einer kovalenten Bindung zwischen Aluminium und Stickstoff führt und die Bildung von Oligomeren zum Ausgleich des Elektronenmangels am Aluminium zur Folge hat. Für diese Reaktionen können somit nur sekundäre und primäre Amine oder deren Alkalisalze eingesetzt werden. Die Verbindung [H(BH4)AlNEt2]2 ist die erste Hydridoboranatverbindung eines Aluminiumamids, dessen Molekülstruktur beschrieben wird. Die erhaltenen Verbindungen wurden mit spektroskopischen Methoden und Röntgenstrukturbestimmung charakterisiert und auf ihr Potential zum Einsatz in der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD) untersucht. Von einigen Verbindungen wurden mittels CVD dünne Schichten auf Metall- und Glassubstraten erhalten, deren Oberflächen mit REM und Zusammensetzung mit EDX, XRD und XPS analysiert wurden. Die Charakterisierung ergab, dass die Schichten wahrscheinlich aus Aluminium und Aluminiumoxid bestehen.

In this work the synthesis and characterization of new boranates and hydrido boranates of aluminium compounds with the formula [X(BH4)AlNRR‘]2 (X=H, BH4, R=Me, Et, iPr, tBu, R‘=Me, Et, iPr, H) as well as their almost exclusively chloride containing precursor molecules with the formula [XYAlNRR‘]2 (X=H, Cl, Y=H, Cl, R=Me, Et, iPr, tBu, R‘=Me, Et, iPr, H) is described. Lewis acid and Lewis base react in elimination reactions that lead to a covalent bonding between aluminium and nitrogen and causes the building of oligomers to compensate the electron deficit at the aluminium. For this kind of reactions only secondary and primary amines or their alkaline salts can be used. The compound [H(BH4)AlNEt2]2 is the first hydrido boranate of an aluminiumamide whose molecular structure is described. The obtained compounds were analyzed with spectroscopic methods and x-ray diffraction and tested for their potential to be used in chemical vapor deposition (CVD). Thin layers of several compounds were obtained via CVD on metal and glass substrates whose surfaces were analyzed with REM and whose composition was identified with EDX, XRD and XPS. The characterization showed that the layers probably consist of aluminium and aluminiumoxide.