PUB - Publikationen an der Universität Bielefeld

Two long-chain citric acid ethers have been synthesized. These ligands are used for the functionalization of magnetite- and alloyed iron/cobalt nanoparticles. These new particles are analysed by a combination of AGM, XRD, TEM, determination of the iron content, IR- and 1H-NMR-spectroscopy. It is demonstrated that all carbon acid groups are attached to the particles' surface. Nevertheless the required space of one ligand on the surface is quite small (40 Ų). Due to the chelate effect the ligands are hardly exchanged by competing molecules: the bonds between particles and ligands are very reliable. It is shown that particles covered with citric acid ethers with terminal unsaturated alkyl chains can be further functionalized by hydrosilylation. By this simple type of reaction it is possible to integrate magnetic nanoparticles via covalent bonds into (bio)organic systems. Complex compounds of an analog short-chain ligand were used to study the coordination chemistry of the here described new class of compounds in detail. Surprisingly only minor differences were found in comparison with complex compounds of citric acid.

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Es werden zwei langkettige Zitronensäureether synthetisiert und für die Synthese von Magnetit- und legierten Eisen/Cobalt-Partikeln verwendet. Diese neuen Partikel werden durch eine Kombination aus AGM, XRD, TEM, Eisenbestimmung, IR- und 1H-NMR-Spektroskopie vollständig charakterisiert. Es wird gezeigt, dass die Liganden mit allen drei Carbonsäuren an die Partikeloberfläche binden. Dennoch ist der Platzbedarf eines Liganden auf der Partikeloberfläche mit etwa 40 Ų sehr gering. Auf Grund des Chelat-Effekts zeigen die Liganden nur eine sehr geringe Tendenz zum Ligandenaustausch und binden somit zuverlässig an die Partikeloberfläche. Es wird gezeigt, dass Partikel, die mit einem Zitronensäureether mit einer terminal ungesättigten Alkylkette belegt sind, durch Hydrosilylierung auf der Partikeloberfläche weiter modifiziert werden können. Dadurch wird die Möglichkeit eröffnet, magnetische Nanopartikel über die neuen Liganden durch einfache Reaktionen kovalent an (bio)organische Fragmente zu binden. Koordinationsverbindungen eines analogen kurzkettigen Liganden dienen zum Studium der Wechselwirkungen der neuen Verbindungsklasse mit Metallionen. Die Komplexe zeigen überraschenderweise eine ähnliche Koordinationschemie wie Zitronensäure.