Beiträge zur Kristallchemie von Hypodiphosphaten(IV) der Alkali- und Erdalkalimetalle sowie deren Komplexierung durch Kronenether

Das Interesse an der Hypodiphosphorsäure und ihren oftmals sehr stabilen Salzen, den Hypodiphosphaten, beschränkt sich bisher größtenteils auf den akademischen Bereich. In der analytischen Chemie kommen sie zur Gehaltsanalyse von z. B. Uran oder zur Rückgewinnung von Elementen aus wässrigen Abfällen zum Einsatz. In der Molekularbiologie erwies sich die Hypodiphosphorsäure als ein neu- und einzigartiges Substrat für Reverse-Transkriptase-Inhibitoren, die überwiegend bei der Behandlung von HIV-Patienten verwendet werden. Um ein besseres Verständnis von nucleotidbastierten Reaktionen auf zellularer Ebene zu erhalten, werden Nucleosidhypodiphosphat-Monoester als ADP-Analoga eingesetzt. Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden neue Alkali- und Erdalkalimetallhypodiphosphate synthetisiert und anhand von röntgenographischen und schwingungsspektroskopischen Methoden charakterisiert. Darüber hinaus fanden Experimente mit Kronenethern statt, um grundlegend zu untersuchen, ob und wenn ja, in welcher Form die organischen Liganden an den Kristallstrukturen teilnehmen. Während der experimentellen Arbeiten gelang die Synthese von sechs neuen Alkalimetall- und vier Erdalkalimetallsalzen. In sechs Verbindungen ergab die Strukturlösung die Anwesenheit eines Kronenethers. In der Literatur wurde das [P2O6]-Skelett bisher hauptsächlich in der ethananalogen, gestaffelten Konformation beschrieben, nur wenige Male in einer ekliptischen Anordnung. Die synthetisierten Hypodiphosphat-Anionen jedoch liegen in den Konformationen von gestaffelt über zwei verschieden partiell ekliptische Anordnungen bis hin zur ekliptischen Konformation vor und weisen damit eine hohe strukturelle Vielfalt auf. Sie koordinieren bis auf eine Ausnahme ein- und/oder zweizähnig an die jeweiligen Kationen Li+, Na+, K+, Rb+, Mg2+, Ca2+, Sr2+ und Ba2+. In einem besonderen Fall bilden zwei Moleküle des Kronenethers 12 Krone-4 um ein Na+-Ion einen 2:1-Sandwichkomplex aus. Die Sauerstoffatome koordinieren das Na-Atom in Form eines leicht verzerrten quadratischen Antiprismas. In den meisten anderen kronenetherhaltigen Hypodiphosphaten liegen die Kationen in sogenannten 1:1-Komplexen vor. Die Koordinationssphäre der Kationen wird teils ein-, teils zweiseitig von [HxP2O6](4-x)–-Ionen und von Wassermolekülen vervollständigt.