Decomposition of cumene hydroperoxide in the presence of metal 1,2-dithiolate complexes

Metal 1,2-dithiolate complexes were studied as catalysts for decomposition of cumene hydroperoxide. Reaction proceeds by a two-stage process and the first stage, corresponding to destruction of the metal complex, is influenced by the type of metal and substituents on the dithiolate ligand. On average, almost two sulfur atoms in each metal chelate are oxidized to SO₂ or SO₃, which decompose the main part of hydroperoxide.

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1,2- . : . SO₂ SO₃, .

     

Thermal analysis of complexes of cadmium chloride picoline

The thermal decomposition of the, and- picoline complexes of cadmium were studied by means of TG-DTG-DTA. In connection with the preparation of the complex compounds, it was established that the ligand number was influenced by the reaction medium. The thermal decomposition took place stepwise, and intermediates were formed which could be isolated with a derivatograph by the freezing-in method. The structures and properties of these previously unknown compounds were investigated by far-IR spectroscopy and X-ray powder diffraction.

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Zusammenfassung Der thermische Zersetzungsprozess der Komplexverbindungen von Cadmiumchlorid mit-, - oder-Picolin wurde durch simultane TG-DTG-DTA im Derivatograph untersucht. Die Ligandenzahl der Komplexverbindungen wird durch das Reaktionsmedium bei der Präparation beeinflusst. Die thermische Zersetzung erfolgt stufenweise, Zwischenprodukte konnten mittels Derivatograph durch die Einfriermethode isoliert werden. Struktur und Eigenschaften dieser bisher unbekannten Verbindungen wurden durch Fern-IR-Spektroskopie und Röntgenpulverbeugung untersucht.

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- -, -. , . , « ». .

     

Microthermographie infrarouge et decomposition des solides

Infrared microthermography was used to study dynamically the decomposition of single cristalline platelets (surface 1 cm²) of copper sulfate pentahydrate. The measurement of the local self cooling allows to plot the thermal profiles in front of the reaction and yields the temperature of the reactive interface. It is also possible to plot the thermal maps of the samples for their evolution, and thereby gets permitted knowledge of the gradients of temperature in those reactions. The evolution of these values with pressure, orientation of the platelets or of the reactive interface is envisaged.

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Zusammenfassung Die Infrarotmikrothermographie wurde zur dynamischen Untersuchung der Zersetzung von Kupfersulfat-Pentahydrat in Form von Einkristallplättchen (Oberfläche 1 cm²) herangezogen. Die Messung der lokalen Selbstabkühlung ermöglicht, die thermischen Profile in der Reaktionsfront aufzuzeichnen und die Temperatur der reaktiven Grenzfläche zu erhalten. Es ist auch möglich, die thermischen Karten der Proben darzustellen und damit eingehende Kenntnisse über die Temperaturgradienten bei solchen Reaktionen zu gewinnen. Untersuchungen sind vorgesehen, um zu klären, wie Druck und Orientierung der Plättchen oder der reaktiven Grenzfläche diese Werte beeinflussen.

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( 1 ²) . . . . .

     

Active component of vanadium catalysts in oxidation of gases with low concentrations of SO2

EPR and NMR studies show that in oxidation of gases with low concentrations of SO₂ the molten active component of K/V and Cs/V catalysts becomes inhomogeneous and contains V⁵⁺ compounds having different activities.

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, SO₂ K/V Cs/V , V⁵⁺.

     

Preparation of palladium catalysts via thermal decomposition of supported Pd(O) complexes

Heat treatment of the Pd(O) complex of dibenzylidenacetone on carbon supports was found to afford formation of more uniform Pd particles and an equal or higher activity of samples in hydrogenation of hexene and nitrobenzene compared to conventional methods of catalyst preparation from PdCl₂.

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, Pd(O) Pd , PdCl₂.

     

Influence of physical state of high-temperature, superconductor YBa2Cu3O7?δ on its catalytic properties in low-temperature ortho-para hydrogen conversion

The transformation of a dispersed high-temperature superconductor from its normal to superconducting state was found to result in the loss of its catalytic properties in orhto-para-hydrogen conversion.

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, -- .

     

Thermal stabilities of copolymers of styrene and acrylic acid and their salts

The thermal stabilities of copolymers of styrene and acrylic acid and their alkali metal salts have studied.The thermal stability properties T_i and T_s, and the kinetic parametersn, E, S andZ were determined and the results are discussed. It was found that the thermal stabilities of the investigated copolymers of styrene and acrylic acid are somewhat lower than that of polystyrene and decrease with increase of the quantity of acrylic acid introduced into the copolymers.The thermal stabilities of the sodium salts of these copolymers are somewhat higher than those of the initial copolymers, and are almost equal to that of polystyrene.The thermal stabilities of the investigated ionomers depend on the nature of the alkali metal introduced into the copolymer.

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Zusammenfassung Es wurde die thermische Stabilität von Kopolymeren aus Styrol und Acrylsäure bzw. Acrylsäurealkalimetallsalzen untersucht. Die Werte T_i und T_s für die thermische Stabilität sowie die kinetischen Parametern, E,S undZ wurden bestimmt und die Ergebnisse diskutiert. Man fand, daß die thermische Stabilität der untersuchten Kopolymere aus Styrol und Acrylsäure etwas niedriger ist als die von Polystyrol und daß sie mit einer Zunahme des Anteiles an Acrylsäure an den Kopolymeren absinkt. Die thermische Stabilität der Natriumsalze dieser Kopolymere erwies sich als etwas höher als die die ursprünglichen Kopolymere, erreicht aber nur die von Polystyrol. Die thermische Stabilität der untersuchten Ionomere hängt von der Art der in die Kopolymere eingebrachten Alkalimetalle ab.

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. T _i ,T _s , E, n, S Z. , , . , , . , .

     

Kinetic analysis in sub-monolayer systems by gas chromatography

A simple experimental arrangement is proposed for the kinetic analysis of heterogeneous catalytic processes by gas chromatography. The technique is illustrated by sub-monolayer micropulse activity data of i-PrOH dehydration over -Al₂O₃. Some peculiarities of the kinetic analysis of sub-monolayer activity data are also discussed.

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. -Al₂O₃. .

     

Investigation of n-hexane dehydrocyclization over supported Pt catalyst modified by adsorbed Pd

A -Al₂O₃ supported Pd–Pt bimetallic catalyst prepared by electrochemical metal adsorption has been tested in n-hexane dehydrocyclization. The Pd–Pt/Al₂O₃ catalyst, after calcination in oxygen followed by hydrogen treatment, showed higher activities and better selectivities for benzene and iso-hexane formation. The Pd–Pt/Al₂O₃ catalyst appeared to be less sensitive to the changes in the temperature of hydrogen treatment than the base Pt/Al₂O₃ catalyst.

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Re–Pt, -Al₂O₃, . -. , Re–Pt/Al₂O₃, , , , . , Pt/Al₂O₃.

     

The thermal decomposition of thaumasite from Mothae kimberlite pipe,Lesotho, Southern Africa

The endothermic decomposition of thaumasite from Mothae which has been investigated by DTA and TG shows a peak temperature of 138–203°, and reaction orders of 0.45–1.00, depending on the heating rate employed. The activation energy of the reaction was found to be about 19 kcal/mole; the enthalpy is 246 cal/g.The decomposition seems to be divided into one reaction withn=0.90, immediately followed by one withn=1.59. The first reaction is attributed to the loss of H₂O, the second one to the (partial) release of OH and CO₂.

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Zusammenfassung Die durch DTA und TG überprüfte endothermische Zersetzung von Thaumasit aus Mothae zeigt in Abhängigkeit der angewandten Aufheizgeschwindigkeiten Spitzentemperaturen zwischen 138 und 203° C, sowie Reaktionsordnungen von 0.45 bis 1.00. Die Aktivierungsenergie der Reaktion ergab sich zu 19 Kcal/Mol, die Enthalpie zu 246 cal/g.Die Zersetzung scheint in eine Reaktion vonn=0.90 und eine sofort darauffolgende vonn=1.59 geteilt zu sein. Die erste Reaktion wird dem Verlust von H₂O, die zweite der (teilweisen) Freisetzung von OH und CO₂ zugeschrieben.

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Résumé La décomposition endothermique de la thaumasite de Mothae a été étudiée par ATD et TG. Suivant la vitesse de chauffage utilisée la température au sommet du pic varie de 138 à 203° C et l'ordre de réaction de 0.45 à 1.00. On a trouvé que l'énergie d'activation s'élevait à 19 kcal, mol^–1 et l'enthalpie à 246 cal. g^–1.Il semble que la décomposition s'effectue suivant une réaction d'ordren=0.90, immédiatement suivie par une autre oùn=1.59. On attribue la première réaction à la perte d'eau et la seconde à la libération (partielle) d'hydroxyles OH et d'anhydride carbonique CO₂.

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, , 138–203° 0,45–1,00 . , 19 /, - 246 /. , n=0,90, n=1,59. , - OH CO₂.

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The material used for this study has been kindly supplied by Dr. P. H. Nixon, former chief geologist, Department of Mines, Maseru, Lesotho.     

Recent progress in titration calorimetry

Research developments in titration calorimetry over the past ten years by personnel at the Thermochemical Institute have resulted in new techniques and instrumentation that have greatly increased the usefulness of calorimetry in the study of chemical problems. During this time, problems associated with the components of the calorimeter (i.e., constant temperature bath, constant rate buret, reaction vessel, temperature sensing circuit, and data analysis procedure) have been solved so that the continuous titration method now gives results comparable in accuracy to those obtained with conventional solution calorimeters. These developments have opened new avenues of research in the fields of biochemistry, microbiology, and environmental analysis.

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Zusammenfassung Die Fortschritte der Forschung auf dem Gebiete der Titrationskalorimetrie, welche in den vergangenen Jahren von Mitarbeitern des Thermochemischen Instituts erreicht worden sind, führten zu neuen Techniken und neuer Instrumentation, die die Einsatzfähigkeit der Kalorimetrie zur Untersuchung chemischer Probleme wesentlich erhöhten. Während dieser Zeit wurden Probleme in Zusammenhang mit den Bestandteilen des Kalorimeters (d.h. Konstanttemperaturbad, Burette mit konstanter Geschwindigkeit, Reaktionsbehälter, Temperatur, Wärmefühler-Stromkreis und Datenverarbeitungsvorgang) gelöst, so daß die kontinuierliche Titrationsmethode jetzt Ergebnisse von einer Genauigkeit liefert, welche mit der in herkömmlichen Lösungskalorimetern erhaltenen vergleichbar ist. Diese Entwicklungsarbeit eröffnet neue Wege der Forschung auf den Gebieten der Biochemie, Mikrobiologie und Umweltschutzanalyse

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Résumé Les recherches effectuées durant les dix dernières années par le personnel de l'Institut de Thermochimie ont eu pour résultat la mise au point d'appareils nouveaux qui augmentent, considérablement l'applicabilité de la calorimétrie à l'étude des problèmes chimiques. Ainsi les problèmes associés aux composants d'un calorimètre (c'est-à-dire bain à température constante, burette à vitesse constante, récipient réactionnel, circuit détecteur de température et procédés d'analyse des données) ont été résolus. C'est pourquoi la technique du titrage en continu donne maintenant des résultats d'une exactitude comparable à celle obtenue avec les calorimètres en solutions conventionnels. Ces développements ont ouvert de nouvelles perspectives de recherche dans les domaines de la biochimie, de la microbiologie et des analyses liées à la protection de l'environnement.

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, , , . , : , , , - . , , , . , .

     

Influence of composition and of activation temperature upon the adsorption and thermodesorption of ammonia on aluminium oxide-silica gels

Aluminium oxide gel and aluminium oxide-silica gels of different compositions were prepared and activated at different temperatures. The adsorption of NH₃ was studied in a McBain type balance at 20 torr and 5×10^–3 torr at 25°. The thermodesorption of NH₃ was studied at 5×10^–3 torr between 25 and 550° at a constant heating rate of 4°/min. The desorption was followed by recording the thermogravimetric curve and the pressure oscillations in the system (p — T curve). The influence of composition and activation temperature is discussed. Chemisorption of a monomolecular layer is assumed in three main types of pores, together with the formation of a second monomolecular layer held by hydrogen bonds.

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Zusammenfassung Aluminiumoxyd und Aluminiumoxyd-Kieselsäure Gele von verschiedener Zusammensetzung wurden erzeugt und bei unterschiedlichen Temperaturen aktiviert. Die Adsorption von NH₃ wurde mit Hilfe einer McBain Waage unter 20 und 5 · 10^–3 Torr Druck bei 25°, weiterhin die Thermodesorption von NH₃ unter 5 · 10^–3 Torr Druck zwischen 25 und 550° mit 4°/Min. Aufheizungsgeschwindigkeit untersucht. Die Desorption wurde durch die thermogravimetrische Kurve und durch Registrieren der Druckschwankungen in dem System (p — T Kurve) verfolgt. Man diskutiert den Einfluß von Zusammensetzung und Aktivierungstemperatur. Man nimmt eine Chemisorption einer monomolekularen Schicht in drei Porenhaupttypen gemeinsam mit der Ausbildung einer zweiten durch Wasserstoffbindungen gebundenen monomolekularen Schicht an.

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Résumé On a préparé des gels d'oxyde d'aluminium et des gels de silice et d'oxyde d'aluminium de diverses compositions; les préparations ont ensuite été activées à différentes températures. On a étudié l'adsorption de NH₃ à l'aide d'une balance de type McBain à 25° sous des pressions de 20 et de 5.10³torr ainsi que la désorption thermique sous 5.10^–3 torr entre 25 et 550° avec une vitesse de chauffage de 4°/mn. On a suivi la désorption en enregistrant les courbes thermogravimétriques et les oscillations de pression dans le système (courbesp — T). On a discuté l'influence de la composition et de la température d'activation. On suppose une chemisorption d'une couche monomoléculaire dans trois types principaux de pores ainsi que d'une seconde couche monomoléculaire maintenue par ponts d'hydrogène.

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- . (NH₃) 20 . . 5 · 10^–3 . . 25°. 5 · 10^–3 . . 25° – 550° 4°/ . (p—T ). . , , .

     

Reactivity of coordinated O2? ion-radicals in the oxidation of organic compounds

By the flow ESR method, the rates of the reaction of the radical complex Ti(IV)(O ₂ ^– ) with some aromatic compounds in aqueous solution have been measured. An elementary step of these reactions seems to be one-electron oxidation with the formation of a substrate cation-radical.

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- Ti(IV)(O ₂ ^– ) . - -.

     

Characterization of the redox-reactivity of transition metal oxides by temperature-programmed limited thermal decomposition (TPLTD)

The concept of labile lattice oxygen (LLO) as a consequence of the Mars-Van Krevellen model was reminded, and contrasted with the surface oxygen species. Methods of characterizing of the Me-O bond strength were reviewed emphasizing the temperature-programmed limited thermal decomposition (TPLTD). A series of Ag_xV₂Mo_yO_z was characterized by TPLTD. Two forms of LLO were distinguished. The weaker form is independent on Ag-doping, in contrast to the stronger one. Activation energy of TPLTD of the stronger bound LLO was a linear function of the anion vacancy concentration.

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Zusammenfassung Aus dem Konzept des labilen Gittersauerstoffs (LLO) als Konsequenz des Mars-Van Krevellen-Modells wird die Rolle der Oberflächen-Sauerstoff-Spezies hervorgehoben. Ein Überblick über die Methoden zur Charakterisierung der Me-O-Bindung wird unter besonderer Betonung der temperaturprogrammierten begrenzten thermischen Zersetzung (TPLTD) gegeben.Eine Reihe Ag _x V₂Mo _y O₂ wurde mittels TPLTD charakterisiert, dabei konnten zwei Arten von LLO unterschieden werden. Die schwächere Form ist im Gegensatz zu der stärkeren unabhängig vom Silbergehalt. Die Aktivierungsenergie der TPLTD der stärker gebundenen LLO hängt linear von der Konzentration der Anionenfehlstellen ab.

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, - , . Me- . Ag_xV₂Mo_yO_z, . , , . n.

     

A gradientless flow microreactor

A simple flow microreactor can perform as a gradientless microreactor under suitable conditions so that, thanks to molecular diffusion, the reactant concentration is leveled out considerably. This was demonstrated on the basis of a mathematical analysis of the reactant concentration distribution in a flow reactor and the observation was confirmed experimentally. A simple flow microreactor was designed and its gradientless property was verified using carbon dioxide hydrogenation as a test reaction.

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. . , . , .

     

Modification of HY-zeolite with trifluoromethane

H-form of Y-type zeolite was modified by means of thermal treatment (450 °C) with trifluoromethane. Fluorine can be introduced into the zeolite phase using this method. However, the crystallinity and catalytic activity (cumene cracking) of the resulting sample is lower than that of the initial HY-zeolite.

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- (450°C) . ѕ. , ( ) , -.

     

Some aspects of the heterogeneously catalyzed epoxidation of olefins in the presence of a modified cation exchange resin

A modification of a weakly acidic cation exchange resin Wofatit CA-20 has been carried out by using inorganic molybdenum salts in ethylene glycol and water solutions. The modified cation exchanger was used as a polymeric catalyst in the epoxidation of various olefins by 1-phenylethyl hydroperoxide (PEHP) at 368 K in ethylbenzene solution. The catalytic efficiency of a homogeneous (molybdenum naphthenate) and the polymeric complexes so prepared as well as the reactivity of the olefins have been compared.

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- Wofatit CA-20 , , . - 1- 368 . ( ) , , , .

     

Thermal analysis of manganese dioxide in controlled atmospheres

TG and DTA curves of-MnO₂ have been obtained in nitrogen, air and oxygen. The reactions MnO₂Mn₂O₃ and Mn₂O₃ Mn₃O₄ were observed in the ranges 450° to 600° and 750° to 1100° respectively, and the decomposition temperatures are affected by the partial pressure of oxygen. The endotherm at 1200° is unaffected by the atmosphere and is not accompanied by weight loss. It is, therefore, due to a polymorphic transformation of Mn₃O₄ rather than formation of MnO. Reaction to form MnO was observed by TG in nitrogen above 1400°, but did not occur on heating in oxygen to 1500°.

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Zusammenfassung Die TG und DTA Kurven von-MnO₂ wurden in Stickstoff, Luft und Sauerstoff ermittelt. Die Umwandlungen MnO₂ Mn₂O₃ und Mn₂O₃ Mn₃O₄ wurden im Temperaturbereich von 450° bis 600° bzw. 750° bis 1100° beobachtet. Die Zersetzungstemperaturen werden durch den partiellen Sauerstoffdruck beeinflußt. Der endendothermische Vorgang von 1200° bleibt von der Atmosphäre unbeeinflußt, ist mit keinem Gewichtsverlust verbunden. Er ist eher einer polymorphen Umwandlung von Mn₃O₄ als der Bildung von MnO zuzuschreiben. Die Bildung von MnO wurde thermogravimetrisch in Stickstoff oberhalb 1400° beobachtet, nicht jedoch in Sauerstoff bis zu 1500°.

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Résumé Etude de-MnO₂ par TG et par ATD, dans l'azote, dans l'air et dans l'oxygène. Entre 450 et 600° on observe la réaction MnO₂Mn₂O₃ et entre 750 et 1100° Mn₂O₃ Mn₃O₄. La pression partielle de l'oxygène influence la température de la décomposition. A 1200°, il apparaît un phénomène endothermique undépendant de la nature de l'atmosphère et qui ne s'accompagne d'aucune variation de poids. C'est pourquoi il est attribué à une transformation polymorphique de Mn₃O₄ plutôt qu'à la formation de MnO. Celle-ci s'observe en TG au-dessus de 1400°, dans l'azote, mais ne se produit pas par chauffage dans l'oxygène jusqu'à 1500°.

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, -MnO₂. , MnO₂ Mn₂O₃ Mn₂O₃ Mn₃O₄ 450°–600° 750°–1100°, , . 1200° . , n₃₄, MnO. MnO 1400°, , 1500° .

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The authors wish to thank Dr. D. Dollimore and Dr. R. C. Mackenzie for suggesting the problem, and the S.R.C. for a research assistantship to D.M.T.     

ESR investigation of the adsorption of13CO on CoO?MgO catalysts

Adsorption of CO enriched with¹³C isotope was investigated on a CoO–MgO catalyst containing 3 at.% Co. It is argued that the ESR signal with g_1,2=2.0054±0.0005; g₃=2.0020±0.0005; A₁=33 0e^*; A₂=11 0e; A₃=63 0e, appearing in the course of adsorption may not be ascribed to CO ₂ ^– or CO ₃ ^– anion radicals but should be attributed to surface X–CO complexes of a carbonyl-like structure.

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CO, C¹³, CoO–MgO, 3 .%-a Co. , g _1,2 ¹ =2,0054±0,0005, g₃=2,0020±0,0005, A₁=33 , A₂=11 A₃=63 , , - CO ₂ ^– CO ₃ ^– , X–CO , .

     

Characterization of [Ni(py)4]Cl2 and its thermal decomposition

The stepwise thermal decomposition of [Ni(py)₄]Cl₂ was studied by means of a derivatograph. The stepwise mode of thermal decomposition allowed the preparation of new complexes. X-ray powder diffraction and IR methods were used to study the structures of the decomposition intermediates. [Ni(py)₄]Cl₂ was applied as a model substance. The decompositions of a great number of complex compounds of similar type have been reported, but only a few of them have been investigated structurally by single-crystal X-ray diffraction techniques due to the difficulty of obtaining large single-crystals.

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Zusammenfassung Die schrittweise thermische Zersetzung von [Ni(py)₄]Cl₂ wurde mit einem Derivatographen untersucht. Diese Methode ermöglicht die Darstellung neuer Komplexverbindungen. Zur Untersuchung der Struktur der intermediären Zersetzungsprodukte wurden ebenfalls XPD und IR-Spektroskopie angewandt. [Ni(py)₄]Cl₂ wurde als Modellsubstanz gewählt. Eine große Zahl ähnlicher Komplexverbindungen ist bekannt, aber nur von wenigen wurde die Kristallstruktur wegen der Schwierigkeiten, entsprechend große Einkristalle zu erhalten, durch Einkristall-Röntgendiffraktometrie bestimmt.

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[Ni(py)₄]Cl₄) . . , .