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Dr. Stefanie Gärtner

Akademische Rätin

AK Prof. Dr. N. Korber, Röntgenstrukturanalyse der Betriebseinheit Zentrale Analytik


Forschung

Untersuchungen zu Alkalimetall-Trieliden ATr (A=Na, K, Rb, Cs; Tr=In, Tl)

Fast 90 Jahre nach der ersten Beschreibung der NaTl Struktur nimmt das Zintl-Klemm-Konzept eine zentrale Position ein bei der Beschreibung intermetallischer Verbindungen, die aus der Kombination eines elektropositiven Metalls mit Elementen rechts der Zintl-Linie (zwischen Gruppe 13 und 14 im PSE) bestehen. Interessanterweise befindet sich mit Thallium das Element, auf dem dieses Konzept beruht, links der Zintl-Linie.

Die älteste charakterisierte Zintl-Phase ist kubisches Natriumthallid, das von Zintl selbst in sehr sorgfältigen Untersuchungen mit den für die damalige Zeit möglichen Methoden charakterisiert wurde. Kombinationen von elektropositiven Metallen mit Thallium (Thallide) können als Grenzgänger zwischen klassischen intermetallischen Verbindungen und Zintl-Phasen verstanden werden. Als schweres Gruppe-13-Element links der Zintl-Linie sind hier keine klassischen polyanionischen Salze zu erwarten, allerdings scheinen trotzdem signifikante Tl-Tl Wechselwirkungen bei der Strukturbildung eine Rolle zu spielen. So findet man neben isolierten Clustern zwei- und dreidimensionale Netzwerke, abhängig vom Anteil und der Art des beteiligten elektropositiven Metalls. Die gebildeten Thallium Substrukturen lassen sich in manchen Fällen mit dem klassischen Zintl-Klemm-Konzept mit formalem Übertrag der Valenzelektronen des elektropositiven Elements auf Thallium erklären. In einigen Fällen versagt aber diese Beschreibung und die resultierenden Verbindungen können den klassischen intermetallischen Verbindungen zugeordnet werden.

Ziel dieses Projektes ist es, die Strukturchemie der Elemente Thallium und Indium in formal negativen Oxidationsstufen zu erweitern. Dabei soll besonderer Fokus auf die Rolle der Alkalimetalle bei der Strukturbildung gelegt werden. Bei der Synthese der Verbindungen verwenden wir deshalb meist mehrere Alkalimetalle gleichzeitig. Die Kristallstrukturen ermöglichen genauere Einblicke zu deren Beitrag bei der Strukturbildung.

Am Projekt mitwirkend: Vanessa Schwinghammer                                                                                               Melissa Janesch


Publikationen

  • Front Cover: Synthesis and characterization of ternary trielides Na7KTr4 [Tr=In or Tl] including [Tr4]8- tetrahedra

M. Janesch, V.F. Schwinghammer, I.G. Shenderovich, S. Gärtner, Z. Anorg.      Allg. Chem., 649, e202300211. 

DOI: 10.1002/zaac.202300211

  • Front Cover: Investigations on Tetragonally Distorted Sodium Thallide NaTl‐tI8
    S. Tiefenthaler, M. Schlosser, F. Pielnhofer, I. G. Shenderovich, A. Pfitzner, S. Gärtner, Z. Anorg. Allg. Chem. 646, 77-77 (2020). 

          DOI:10.1002/zaac.202070031 

Zaac Cover

  • Synthesis and characterization of ternary trielides Na7KTr4 [Tr=In or Tl] icluding [Tl4]8- Tetrahedra

M. Janesch, V.F. Schwinghammer, I.G. Shenderovich, S. Gärtner, Z. Anorg. Allg. Chem., 2023, e202300112. DOI: 10.1002/zaac.202300112


  • Na7RbTl4 — A New Ternary Zintl Phase Containing [Tl4]8– Tetrahedra

V.F. Schwinghammer, M. Janesch, N. Korber, S. Gärtner, Z. Anorg. Allg. Chem.,  2022, e202200332. DOI: 10.1002/zaac.202200332


  • Single Crystal X-Ray Structure Analyses of Binary and Ternary Compounds A49Tl108+x (A=K, Rb, Cs; x=0-1.76) Related to the K49Tl108 Type Structure

V.F. Schwinghammer, M. Janesch, F. Kleemiss, S. Gärtner, Z. Anorg. Allg. Chem. 648, 1-7 (2022)  DOI: 10.1002/zaac.202200117


  • The Role of Different Alkali Metals in the A15Tl27 Type Structure and the Synthesis and X-ray Structure Analysis of a New Substitutional Variant Cs14.53Tl28.4        

V.F. Schwinghammer, S.M. Tiefenthaler, S. Gärtner, Materials 14, 7512 (2021)     DOI: 10.3390/ma14247512


  • Spotlight on Alkali Metals: The Structural Chemistry of Alkali Metal Thallides

S. Gärtner, Crystals 10, 1013 (2020) DOI: 10.3390/cryst10111013


  •  Investigations on Tetragonally Distorted Sodium Thallide NaTl‐tI8
    S. Tiefenthaler, M. Schlosser, F. Pielnhofer, I. G. Shenderovich, A. Pfitzner, S. Gärtner, Z. Anorg. Allg. Chem. 646, 82 (2020) DOI:10.1002/zaac.201900269

  • Synthesis of the Tetragonal Phase of Zintl’s NaTl and Its Structure Determination from Powder Diffraction Data
    S. Tiefenthaler, N. Korber, S. Gärtner, Materials 12, 1356 (2019) DOI:10.3390/ma12081356

  • Elusive Zintl Ions [μ HSi₄]³⁻ and [Si₅]²⁻ in Liquid Ammonia: Protonation States, Sites, and Bonding Situation by NMR and Theory
    F. Hastreiter, C. Lorenz, J. Hioe, S. Gärtner, L. Nanjundappa, N. Korber, R. M. Gschwind, Angew. Chem. 58, 3133 (2019) DOI:10.1002/anie.201812955


  • Structural Chemistry of Halide including Thallides A8Tl11X1−(A = K, Rb, Cs; X = Cl, Br; n = 0.1–0.9)

    S. Gärtner, S. Tiefenthaler, N. Korber, S. Stempfhuber, B. Hischa, Crystals 8, 319 (2018) DOI:10.3390/cryst8080319


  • Single Crystal X-ray Structure Analyses of Thallides: Halide Incorporation and Mixed Alkali Sites in A8Tl11X (A = K, Rb, Cs; X = Cl, Br)

    S. Gärtner, S. Tiefenthaler, Proceedings 2, 1124 (2018) DOI:10.3390/IECC_2018-05259

  • Structure of [HSi₉]³⁻ in Solid State and Its Unexpectedly High Dynamics in Solution
    C. Lorenz, F. Hastreiter, J. Hioe, L. Nanjundappa, S. Gärtner, N. Korber, R. M. Gschwind, Angew. Chem. 130, 13138 (2018) DOI:10.1002/ange.201807080


  • Ammoniates of Zintl Phases: Similarities and Differences of Binary Phases A₄E₄ and Their Corresponding Solvates
    C. Lorenz, S. Gärtner, N. Korber, Crystals 8, 276 (2018) DOI:10.3390/cryst8070276


  • Dinuclear indium and thallium diyls: biscarbenoids or metal cluster?
    M. Desat, S. Gaertner, R. Kretschmer, Chem.Commun. 53, 1510-1513 (2017)
    DOI:10.1039/C6CC09488K


  • Si₄⁴⁻ in Solution - First Solvate Crystal Structure of the Ligand-​free Tetrasilicide Tetraanion in Rb₁.₂K₂.₈Si₄ ⋅ 7 NH₃
    C. Lorenz, S. Gaertner, N. Korber, Z. Anorg. Allg. Chem. 643, 141-145 (2017)
    DOI:10.1002/zaac.201600336


  • Selective P4 Activation by a Highly Reduced Cobaltate: Synthesis of Dicobalt Tetraphosphido Complexes
    S. Pelties, T. Maier, D. Herrmann, B. de Bruin, C.  Rebreyend, S. Gaertner, I. G. Shenderovich, R. Wolf,  Chem. Eur. J. 23, 6094-6102 (2017)
    DOI:10.1002/chem.201603296


  • Co-​crystallization of Half-​sandwich (RM,​RC)​/(SM,​RC)​-​Diastereomers in Single Crystals
    H. Brunner, T. Tsuno, M. Bodensteiner, S. Gaertner, C. Miyahara, S.  Ito, T. Kurosawa, K. Koyama, Eur. J. Inorg. Chem. 2016, 5405-5410 (2016)
    DOI:10.1002/ejic.201600962


  • The first chelate-free crystal structure of a silicide transition metal complex K₀.₂₈Rb₇.₇₂[Si₉Ni(CO)₂]₂⋅16NH₃
    S. Gärtner, M. Hamberger, N. Korber, Crystals 5, 275-282 (2015) DOI:10.3390/cryst5030275


  • Stability and Conversion of Tin Zintl Anions in Liquid Ammonia Investigated by NMR Spectroscopy
    F. Fendt, C. Koch, M. Neumeier, S. Gärtner, R. M. Gschwind, N. Korber, Chem. Eur. J. 21, 14539-14544 (2015) DOI:10.1002/chem.201501100


  • About the polymorphism of [Li(C₄H₈O)₃]I: crystal structures of trigonal and tetragonal polymorphs
    S. Gärtner, T. Gärtner, R. M. Gschwind, N. Korber, Acta Cryst. E70, 555-558 (2014) DOI:10.1107/S160053681402529X


  • Coordination preferences of the alkali cations sodium and caesium in the mixed-cationic Zintl ammoniate Cs₃.₂Na₀.₈Ge₉·5.3NH₃
    S. Gärtner, C. Suchentrunk, N. Korber, Acta Crystallogr. C70, 1036-1039 (2014) DOI:10.1107/S2053229614021998


  • Reaction of Sn₄⁴⁻ in liquid ammonia: the formation of Rb₆[(η²-Sn₄)Zn(η³-Sn₄)]·5NH₃
    F. Fendt, C. Koch, S. Gärtner, N. Korber, Dalton Trans. 42, 15548-15550 (2013) DOI:10.1039/C3DT51932E


  • Zintl Anions S. Gärtner, N. Korber, in: K. Poeppelmeier (Ed.), J. Reedijk (Ed.), Main-Group Elements, Comprehensive Inorganic Chemistry II (Second Edition) 1, Elsevier Ltd., Amsterdam Oxford Waltham (2013) S. 251-267; ISBN 978-0-08-096529-1 DOI:10.1016/B978-0-08-097774-4.00110-8

  • NMR-spektroskopische Detektion der schwer zu fassenden hochgeladenen Zintl-Ionen Si₄⁴⁻ und Sn₄⁴⁻ in flüssigem Ammoniak
    M. Neumeier, F. Fendt, S. Gärtner, C. Koch, T. Gärtner, N. Korber, R. M. Gschwind, Angew. Chem. 125, 4579-4582 (2013) DOI:10.1002/ange.201209578


  • [Rb(18-crown-6)][Rb([2.2.2]-cryptand)]Rb₂Sn₉·5NH₃
    S. Gärtner, N. Korber, Acta Crystallogr. E67, m613-m614 (2011) DOI:10.1107/S1600536811013997


  • Polyanions of group 14 and Group 15 elements in alkali and alkaline earth metal solid state compounds and solvate structures S. Gärtner, N. Korber, in: T. F. Fässler (Ed.), Zintl Ions, Structure and Bonding 140, Springer, Berlin Heidelberg (2011) S. 25-57; ISBN 978-3-642-21180-5 DOI:10.1007/430_2011_43


  • Dissolving Silicides: Syntheses and Crystal Structures of New Ammoniates Containing Si₅²⁻ and Si₉⁴⁻ Polyanions and the Role of Ammonia of Crystallisation
    S. Joseph, C. Suchentrunk, N. Korber, Z. Naturforsch. 65b, 1059-1065 (2010)


  • Chemie mit substituentenfreien Silicium-Clustern in Lösung – ein Übergangsmetallkomplex eines Polysilicid-Anions
    S. Joseph, M. Hamberger, F. Mutzbauer, O. Härtl, M. Meier, N. Korber, Angew. Chem. 121, 8926-8929 (2009) DOI:10.1002/ange.200904242


  • Si₉⁴⁻ Anions in Solution - Structures of the Solvates Rb₄Si₉·4.75NH₃ and [Rb(18-crown-6)]Rb₃Si₉⋅4NH₃, and Chemical Bonding in Si₉⁴⁻
    S. Joseph, C. Suchentrunk, F. Kraus, N. Korber, Eur. J. Inorg. Chem., 4641-4647 (2009) DOI:10.1002/ejic.200900230


Lehre

WINTERSEMESTER 2023/24

  • Seminar "Analytische Methoden der Anorganischen Chemie", Teil X-Ray (53103)
  • Seminar zum Praktikum "Untersuchungsmethoden der anorganischen Chemie", Teil X-Ray (53104)
  • Seminar "Röntgenstrukturanalyse - Vom Kristall zum Reflex und zurück"  (gemeinsam mit Dr. M. Bodensteiner) (53454)
  • Praktikum "Einführung in die Einkristall Röntgenstrukturanalyse - Theorie und Praxis" (gemeinsam mit Dr. M. Bodensteiner) (53240)
  • Vertiefungsseminar zur Veranstaltung "Allgemeine Chemie" (1. Semester) analytischer und anorganischer Teil (53082) Fr, 14:30-16:00 Uhr digital über Zoom (53082)
  • Übungen zur Veranstaltung "Allgemeine Chemie - Anorganischer und analytischer Teil" (53082a), gem. mit Tutoren, Di, Mi, Do, 12-13 Uhr, CH12.0.18
  • Seminar Staatsexamen (AC) (53401) Mo, 14.00-16.00 Uhr, H48/hybrid.

Sommersemester 2023

  • Grundlagen der Anorganischen Chemie (Wirtschaftschemie) (53106)
    Vorlesung: Mi 12.00-14.00 Uhr, H46
    Übung: Di 13-14 Uhr, H45
    Unterlagen
  • Seminar Staatsexamen AC (vertieft) (53401), Mo 14.00-16.00 Uhr, hybrid in H48 Unterlagen
  • Ich hab zwar keine Lösung, bewundere aber das Problem (X-Ray, gemeinsam mit Dr. Bodensteiner und Tutoren) (53459)
  • Praktikum Einkristallstrukturanalyse (gemeinsam mit Dr. Bodensteiner) (53240)

VL Intermetallische Phasen

Liebe Interessierte,

Diese Vorlesung wird im Sommersemester 2024 gemeinsam mit Prof. Dr.-Ing. Caroline Röhr (Uni Freiburg) und PD Dr. Constantin Hoch (LMU) als Hybrid-Vorlesung durchgeführt.

Zeit: Mittwoch, 10:15 h - 11:45 h

Ort: Online mit Big Blue Button Link zum BBB-Raum   bzw. auch in CH12.0.17

Beginn: 17.04.2024

Die Materialien zur Vorlesung finden Sie im GRIPS Kurs.

17.04. Einleitung, Motivation, Vorstellung des Programms, Einteilung der Metalle, Strukturchemie der Metalle C. Röhr, S. Gärtner, C. Hoch
24.04 elementare Metalle, physikalische Eigenschaften, chemische Bindung C. Röhr
08.05. Phasendiagramme C. Hoch
15.05. Hume-Rothery-Phasen, Substitutionsmischkristalle, Elektronenverbindungen C. Röhr
29.05. Frak-Kasper-Phasen, Laves-Phasen und Verwandte C. Hoch
05.06. Zintl-Phasen I: Strukturen, Elektronenzählregeln S. Gärtner
12.06. Zintl-Phasen II: Zintl-Ionen in Lösung S. Gärtner
19.06. Weitere wichtige polare intermetallische Phasen C. Hoch
26.06. Phasen mir kovalenten Bindungsanteilen S. Gärtner
03.07. Interstitielle Verbindungen ??
10.07. Intermetallische Phasen wichtiger Werkstoffe C. Röhr
17.07. High-Entropy Alloys, Quasikristalle C. Hoch

Was gibt's Neues?

Festkörperpraktikum, Forschungspraktikum und Synthec Versuche

Seit Dezember 2023 fanden wieder unterschiedliche Praktika bei uns und am AK von Prof. Korber statt.

  • Zum einen durften wir eine zweier Gruppe für das Praktikum Präparativer Methoden im 7. Semester betreuen. Diese führten neben Hochtemperatur Festkörpersynthesen in Tantalampullen auch Lösungsversuche in flüssigem Ammoniak durch. Als Ergänzung dazu seigerten wir zur Aufreinigung noch Kalium und führten Beugungsexperimente am Einkristall und Pulver aus. 
  • Seit Anfang Februar haben wir auch eine Forschungspraktikantin, die Melissa bei der Untersuchung an gemischten Indiden-Thalliden unterstützt. Hierbei lernt sie ebenfalls die unsere Arbeitsmethoden, wie Festkörpersynthesen, Lösungsversuche und Beugungsexperimente kennen. 
  • Im Rahmen des Synthesethechnikenpraktikums bietet Vanessa eine Rubidiumdarstellung nach Hackspill an.

Besuch in Pilsen

Nachdem wir uns alle schon sehr auf den Besuch in Pilsen gefreut hatten, machte Covid zumindest für Steffi und Vanessa einen Strich durch die Richtung. Deshalb fuhren Melissa und Jan-Malte alleine nach Tschechien. Hier besuchen sie vom 23.10.2023 bis zum 25.10.2023 das New Technologies Research Centre der University of West Bohemia, wo von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Ján Minár im Rahmen des KKR und Wien2K Workshops erste XPS Messungen an unseren Alkalimetallcadmiumthalliden durchgeführt wurden. Diese gewaltige Maschine ist wirklich beeindruckend, da neben XPS- auch ARPES-Messungen, eine Spinanalye ebenso wie zeitaufgelöste Photoemission durchführt werden können. Den tollen Besuch haben wir dann im Restaurant LÉKÁRNA bei leckerem, traditionell tschechischem Essen ausklingen lassen. Ein weiterer Ausflug nach Pilsen ist geplant, bei dem hoffentlich auch Vanessa und Steffi mit dabei sein können.

Titelbild für die ZAAC

DOI: 10.1002/zaac.202300211

M. Janesch, V.F. Schwinghammer, I.G. Shenderovich, S. Gärtner, Z. Anorg. Allg. Chem. 2023, 649, e202300112. DOI:10.1002/zaac.202300112

KKR und Wien2K Workshop Teil 1 in Regensburg

Vom 24.-27.07.2023 hatten wir Besuch von der Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Ján Minár aus dem New Technologies Research Centre der University of West Bohemia in Pilsen. Ján Minár und seine Mitarbeiter zeigten uns neue theoretische Methoden (KKR und Wien2K) und ihre Ausstattung im Labor, mit der wir Fragen zu den ternären Alkalimetall Trieliden zu klären versuchen. Außerdem zeigten wir ihnen unsere Arbeitsweise zur Festkörperherstellung, Labormöglichkeiten und Einkristallröntgendiffraktometer in der ZA.

18th European Conference on Solid State Chemistry in Prag

In einem alten Benediktiner Kloster im westen von Prag fand vom 09.-12.07.2023 die 18. Europäische Festkörpertagung ECSSC statt. Neben spannenden Vorträgen zu Perovskiten, Batteriematerialien, Untersuchungsmethoden und vielem mehr, konnten wir auch unsere eigenen Ergebnisse bei einer der beiden Postersessions präsentieren. Nach den informativen aber zugleich anstrengenden Konferenztagen bei ca. 37°C konnten wir die goldene Stadt bei Nacht gemeinsam mit weiteren Konferenzteilnehmern genießen.

 

Besuch des AK Hoch 

Nachdem sich Steffi und Constantin Hoch (LMU) im März bei der DGK in Frankfurt am Main das erste Mal in Persona getroffen hatten, wurde Tino so gleich zu einem Vortrag im AC Kolloquium eingeladen. Am 29.06.2023 war es dann so weit.

Als Empfangskommitee holten Steffi und Vanessa den AK Hoch (Tino, Daniel, Lukas, Irina und Timo) vom Bahnhof in Regensburg ab. Daraufhin startete ein straffes Programm für die Fünf. Während Tino fast die ganze Zeit mit Gesprächen mit anderen Professoren beschäftigt war, besichtigten wir unsere Labore und zeigten Arbeitstechniken des AK Korbers/ der AG Gärtner wie die Cäsiumdarstellung nach Hackspill, Tantalschweißen, Ammoniak kondensieren und Kristalle suchen unter Stickstoffkühlung.

Nach dem super interessanten Vortrag von Tino klang der Abend beim ersten AC Sommerfest im Chemie Biergarten aus.

Festkörpersymposium in Hirschegg

Nach ca. 15 Jahren nahmen wir als Regensburger Vertretung vom 08.06.-11.06.2023 wieder am Festkörpersymposium in Hirschegg teil. Zusätzlich war es (vermutlich) das 50. Jubiläum, was am Freitag nach dem Wandern durch ein besonderes Abendessen zelebriert wurde. Es gab insgesamt 34 Kurzvorträge, wobei Vanessa davon den letzten halten durfte. Der Abendvortrag von PD Constantin Hoch (LMU) war der Geschichte des Ammoniumamalgam gewidmet.

 

31. Jahrestagung der DGK in Frankfurt

Nachdem am Montag, den 27.03.2023 ein deutschlandweiter Streik des Nah- und Fernverkehrs stattfand und die 31. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie in Frankfurt am Main startete, ging es spontan mit dem Auto statt mit dem ICE von Regensburg nach Frankfurt. Auf Grund dessen war die Tagung am Montag noch etwas spärlich besucht, was sich aber in den darauffolgenden Tagen änderte. Nach einem Tag voller spannender Vorträge endete der Dienstag mit der ersten Postersession, in welcher wir unsere Poster präsentierten. Am Mittwoch hielt Steffi einen Vortrag in der Inorganic Structural Chemistry Session. Der Tag wurde mit dem Social Evening in Schuch's Restaurant abgerundet. Am letzten Tagungstag wurde Melissa für ihr Poster zum Thema "Investigating the Role of Alkali Metals in the Structure Type K14Cd9Tl21" einen von drei Posterpreisen überreicht. Dabei erhielt sie einen Geldpreis von 200 € und einen riesigen Blumenstrauß. Am Nachmittag besuchten wir Rigaku während einer Lab Tour in Neu-Isenburg bevor es mit dem ICE wieder zurück nach Regensurg ging.

Poster Melissa, Poster Vanessa, Vortrag Steffi

   

21st Conference on Inorganic Chemistry by GDCH divisions of Inorganic Chemistry (Wöhler-Vereinigung) and Solid-State Chemistry & Materials Research (Festkörperchemie und Materialforschung)

Geimeinsam mit dem Rest des AK Korbers ging es für uns (Melissa, Vanessa, AG Gärtner) vom 26.-28.09.2022 nach Marburg zur 21. Konferenz für Anorganische Chemie der GDCH Abteilungen Wöhler-Vereinigung und Festkörperchemie und Materialforschung. Wir präsentierten dabei (fast) alle ein Poster. Abgerundet wurde die Tagung mit einem Social Evening im Hotel Restaurant Dammühle.

   

30. Jahrestagung der DGK

Die 30. Jahrestagung der Deutsch Gesellschaft für Kristallographie wurde vom 14.-17.03.2022 als Online-Tagung abgehalten, nachdem eine Präsenzveranstalltung in München auf Grund der Pandemie nicht möglich war. Nichtsdestotrotz konnten wir ein gemeinsames Poster zu der ternären Verbindung Na7RbTl4 präsentieren. Zusätzlich dazu hielt Steffi einen Vortrag über die Alkalimetall-Thallid Verbindungen im ungefähren Alkalimetall zu Thallium Verhältnis 1:2.



  1. Fakultät für Chemie und Pharmazie
  2. Institut für Anorganische Chemie

Arbeitskreis Prof. Korber

An der Grenze zwischen Festkörper und Lösung

Dr.
Stefanie Gärtner
Stefanie Gaertner

Gebäude CH, Zi. 23.3.85

Kontakt

Telefon 0941 943-4446
Telefax 0941 943-814446

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