Struktur und Reaktivität der Al‐O(H)‐Al‐Einheiten in Siloxidgerüstverbindungen 
– Modellstudien in Lösung und in Isolation

Lokare, Kapil Shyam; Braun‐Cula, Beatrice; Limberg, Christian; Jorewitz, Marcel; Kelly, John T.; Asmis, Knut R.; Leach, Stephen; Baldauf, Carsten; Goikoetxea, Itziar; Sauer, Joachim

doi:10.1002/ange.201810130

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Struktur und Reaktivität der Al‐O(H)‐Al‐Einheiten in Siloxidgerüstverbindungen – Modellstudien in Lösung und in Isolation

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Baldauf, Carsten
Theory, Fritz Haber Institute, Max Planck Society;

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Lokare, K. S., Braun‐Cula, B., Limberg, C., Jorewitz, M., Kelly, J. T., Asmis, K. R., et al. (2019). Struktur und Reaktivität der Al‐O(H)‐Al‐Einheiten in Siloxidgerüstverbindungen – Modellstudien in Lösung und in Isolation. Angewandte Chemie, 131(3), 912-917. doi:10.1002/ange.201810130.

Cite as: https://hdl.handle.net/21.11116/0000-0002-CAC6-B

Abstract

Obwohl Aluminiumoxide und Aluminosilicate in vielen Bereichen eingesetzt werden, bleiben deren Oberflächenheterogenität und insbesondere das Defektverhalten nach Hydroxylierung/Dehydroxylierung auf molekularer Ebene weitestgehend unverstanden. Wir untersuchen die molekulare Modellverbindung [Al₃(μ₂‐OH)₃(THF)₃(PhSi(OSiPh₂O)₃)₂], 1, um die Säure‐Base‐Reaktivität von cyclischen Al₃(μ₂‐OH)₃‐Einheiten aufzuklären. Wir können zeigen, dass 1, ähnlich wie Zeolithe, eine ausreichende Acidität aufweist, um die Isomerisierung von Olefinen zu katalysieren. Simulationen und Gasphasen‐Schwingungsspektroskopie an lösungsmittelfreiem und deprotoniertem 1 zeigen, dass die Deprotonierung einer Hydroxygruppe die sechsgliedrige Ringstruktur des Al₃(μ₂‐OH)₃‐Kerns destabilisiert und in eine Struktur aus zwei kantenverknüpften viergliedrigen Ringen umlagert. Dies macht Al_IV‐O(H)‐Al_IV‐Einheiten zu stark sauren Funktionalitäten, und alle Ergebnisse zusammen legen nahe, dass ihre Acidität mit derjenigen zeolithischer Si_IV‐O(H)‐Al_IV‐Gruppen vergleichbar ist.