REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Demonstracija reaktivnosti žlahtnih plinov, ki jo je v prelomnem poskusu, v katerem je ksenon reagiral s PtF6 in pridobil spojino s stehiometrijo XePtF6, izvedel Neil Bartlett, predstavlja enega najpomembnejših mejnikov anorganske kemije 20. stoletja. Kljub temu narava spojine XePtF6 (XeF2·PtF4) ostaja slabo razumljena, njena struktura pa je še vedno enigmatična. Za poglobitev razumevanja te snovi so se predhodne raziskave osredotočale na sorodne sisteme XeF2–MF4 in razkrile bogato in raznoliko strukturno kemijo v tej družini spojin.
Ta disertacija je v prvi vrsti usmerjena v nadaljnje strukturne raziskave spojin sistemov XeF2–MF4 (M = Mn, Pd, Pt). Zahtevno oviro na tem področju predstavlja omejena kristaliničnost številnih faz, ki onemogoča njihovo karakterizacijo z rentgensko difrakcijo na monokristalu (SCXRD). Za premagovanje tega izziva smo te spojine preučili s 3D elektronsko difrakcijo (3D ED), kar je zahtevalo razvoj novega protokola za prenos vzorcev, ki je omogočil uporabo te metode pri preučevanju visoko reaktivnih in na zrak občutljivih spojin. Ob ponovni preiskavi sistema XeF2–MnF4 smo odkrili tri kristalinične faze, in sicer 3XeF2·2MnF4, XeF2·MnF4 in XeF2·2MnF4, ter jih karakterizirali s SCXRD, 3D ED, vibracijsko spektroskopijo in izračuni na osnovi teorije gostotnega funkcionala (DFT).
Sistema XeF2–PtF4 in XeF2–PdF4 smo prav tako ponovno raziskali ter s 3D ED uspešno določili kristalni strukturi faz XeF2·2PtF4 in XeF2·2PdF4. Ugotovili smo, da sta obe fazi izostrukturni s spojino XeF2·2MnF4, s čimer smo vzpostavili povezavo med temi tremi sistemi. Preko uporabe periodičnih DFT izračunov smo ovrednotili strukture modele spojine XeF2·PtF4, izpeljane iz eksperimentalno določenih struktur XeF2–MF4 (M = Cr, Mn), pri čemer smo kot energijsko najugodnejše prepoznali motive s cis-mostovi, prisotne v strukturah 3XeF2·2MnF4 in XeF2·MnF4.
Preučili smo tudi hkratne interakcije XeF2 tako z AsF5 kot z Lewisovo kislima tetrafluoridoma PtF4 in PdF4 v brezvodnem HF ter iz teh raztopin izolirali jantarno obarvane kristale soli [Xe2F3][MF3(XeF2)3][AsF6]2 (M = Pt, Pd), ki vsebujejo doslej neopažene diskretne katione [MF3(XeF2)3]+.
Ponovno smo preiskali tudi sistem XeF2–PtF5, ki je tesno povezan s prvimi sintezami XePtF6 in sorodnimi študijami, kar je vodilo do strukturne karakterizacije spojin [Xe2F3][PtF6]·XeF2, [Xe2F3][PtF6] in [XeF][PtF6].
Poleg tega smo ponovno ovrednotili vlogo XeF2 kot liganda na katione alkalijskih kovin z raziskavo njegovih interakcij s heksafluoridoplatinati(V) alkalijskih kovin v brezvodnem HF. Ob tem smo izolirali spojine [Li(XeF2)3PtF6], [Na(XeF2)PtF6] in [K(XeF2)2PtF6] ter jih ovrednotili s SCXRD in Ramansko spektroskopijo.
Raziskali smo tudi obnašanje XeF2·PtF4 pri visokem tlaku in temperaturi, doseženih z laserskim segrevanjem vzorca, zaprtega v celici z diamantnimi nakovali. Pri tlaku 14,5 GPa je XeF2·PtF4 po laserskem segrevanju kristaliziral, kar je omogočilo, da smo prvič določili kristalno strukturo te spojine. Po laserskem segrevanju XeF2·PtF4, izpostavljenega nižjim tlakom, pa smo odkrili obstoj dveh prej neopaženih polimorfov XeF2·2PtF4 ter nove spojine [PtF2(XeF2)4][Pt4F18].