Ingo Krossing

Dies dient zur Entdeckung von chemischer Terra Incognita. Dazu möchte ich etwas
ausholen: Genau wie Christoph Columbus nach der Entdeckung, dass die Erde
eine Kugel ist, die Idee hatte, Indien auf der Westroute zu erreichen, nutzen wir
als „Landkarte“ die Ergebnisse der vielfältig weltweit betriebenen Untersuchungen
zur Gasphasen-Ionen-Chemie. Protagonisten dieser Chemie sind in der nächsten
Abbildung genannt, auch ein Bild eines speziellen Massenspektrometeraufbaus
von Prof. T. Lau aus Berlin ist dort zu sehen. Bei dieser Methode werden Atome/
Moleküle durch geeignete Methoden ionisiert, d. h. es werden ein oder mehre-
re Elektronen entfernt oder hinzugefügt, und mit denen so in einem Magnetfeld
im Massenspektrometer isolierten Teilchen dann chemische Reaktionen durchge-
führt. Damit erhält man ganz grundlegende Aussagen, welche Atomkombinatio-
nen als Ion eigentlich zugänglich sind.
Viele der so nur für kurze Zeit und in sehr kleiner Zahl erhaltenen Ionen
wären Lehrbuchbeispiele von grundlegender Bedeutung für die Chemie der Ele-
mente, wenn man Sie denn „in Flaschen füllen“ könnte. D. h., durch eine chemi-
sche Synthese als Stoff herstellen könnte und deren Struktur und Eigenschaften
untersuchen und ggf auch weiter nutzen könnte.
Hier kommen wir an ein fundamentales Problem: Nur im Massenspektro-
meter kann man geladene Teilchen (= Ionen), wenn auch nur in kleiner Zahl,
halten und untersuchen. In der normalen Umgebung (= kondensierte Phase, fest
oder flüssig) bilden Ionen Salze. D. h., die gebildeten Salze müssen insgesamt elek-
troneutral sein und der chemische Stoff muss genauso viele positive wie negative
Ladungen enthalten. In unserem Fall zielen wir auf grundlegend interessante reak-
tive Kationen (= positiv geladen), die in hochspezialisierten Massenspektrometern
bereits beobachtet wurden (vgl. nächste Abbildung). In der kondensierten Pha-
se muss nun ein geeigneter Syntheseweg und ein entsprechendes Anion (= ne-
gativ geladen) gefunden werden, dass dieses Zielkation toleriert und stabilisiert.
Reaktive Kationen nennen wir diese auch deshalb, weil viele dieser Zielkationen
doch sehr, sehr reaktiv sind und nicht einfach mit den klassischen Labormethoden
handhabbar sind. Das Konzept zu dieser Forschungsausrichtung ist in der nachfol-
genden Abbildung dargestellt.
Die Idee zur Realisierung solcher Pseudogasphasenbedingungen, mit denen man
diese Gasphasenionen fassen kann, habe ich während meiner Habilitation ent-
wickelt. Um so ein reaktives Zielkation zu stabilisieren, benötigt man ein sehr
großes, gut delokalisiertes und chemisch stabiles wie kinetisch inertes Gegenion.
In unserem Fall nennen dies viele Leute ein Teflonat, vom chemisch verwandten
Teflon, das inert und nichthaftend ist, sowie dem Zusatz ,,-at“ als Bedeutung für
die negative Ladung. Diese Teflonat-Ionen sind sehr groß, haben 1 bis 2 Nanome-
ter Durchmesser und man kann geeignete Salze als Startmaterialien in sehr guter
Menge synthetisieren und damit an der Synthese der Salze der reaktiven Zielkati-
onen arbeiten. Diese besonderen Anionen nennt man auch schwach koordinierende

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