1
Poster Zur kubischen Modifikation von Cs 2 [B 12 Cl 12 ] im Defekt-W 3 O-Typ Ioannis Tiritiris, Thomas Schleid* Institut für Anorganische Chemie, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 55, D-70569 Stuttgart Keywords: Crystal structure; Caesium Das bei der Umsetzung von Cs 2 [B 12 H 12 ] [1] mit elementarem Chlor anfallende perchlorierte Caesium-Dodekachloro-closo-dodekabo- rat Cs 2 [B 12 Cl 12 ] ist mittlerweile strukturell wohlcharakterisiert. Die Verbindung kristallisiert bei Raumtemperatur trigonal in der Raumgruppe R3 ¯ (Z 6) [2]. Zusätzlich war es möglich, auch Ein- kristalle zu isolieren, die eine kubische Metrik aufwiesen. Die Rönt- genstrukturanalyse (IPDS, Stoe) ergab, daß es sich hierbei um eine zweite Modifikation von Cs 2 [B 12 Cl 12 ] (a 1051,98(6) pm; V m 351 cm 3 /mol; Z 2) handelt, die offenbar bei Raumtemperatur mit der trigonalen Form (a 959,67(5), c 4564,2(3) pm; V m 365 cm 3 /mol; Z 6) koexistiert. Nach der numerischen Absorp- tionskorrektur (R int 0,060; Rσ 0,010) erfolgte die Strukturlö- sung aus 274 symmetrieunabhängigen Reflexen mit dem Pro- grammpaket SHELX-97. Die Strukturverfeinerung führte zu Resi- dualwerten von R 1 0,041 und wR 2 0,086. Der Aufbau lässt sich analog zur „β-Wolfram-Struktur“ von W 3 O [3] in der Raum- gruppe Pm3 ¯ n als Defektvariante (Besetzungswahrscheinlichkeit für Cs : 0,0834(4), also rund 4 von 6) beschreiben. x y z U ( 1 / 4 0 1 / 2 7 ( 9 0 0 3 ( 0 0 0 7 Die Bor- und Chloratome befinden sich auf teilspeziellen Lagen (24k), Cs auf der speziellen Lage (6c). Dabei liegen die Schwer- punkte der quasi-ikosaedrischen [B 12 Cl 12 ] 2 -Cluster (d(B-Cl) 179 pm, d(B-B) 178 pm) in 2a (0, 0, 0), also auf den Sauerstofflagen der W 3 O-Struktur, während die Cs -Kationen die Wolframlagen statistisch nur zu 2/3 besetzen. Cs wird tetraedrisch von vier [B 12 Cl 12 ] 2 -Anionen umgeben, wobei jeweils drei Chloratome einer Dreiecksfläche eines jeden closo-Boratanions angreifen, so daß für das Zentralkation eine annähernd kuboktaedrische Koordinations- figur aus zwölf Chloratomen (d(Cs-Cl) 352388 pm) resultiert. [1] I. Tiritiris, Th. Schleid, K. Müller, W. Preetz,Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 323. [2] I. Tiritiris, Th. Schleid,Z. Kristallogr. 2000, Suppl. 17, 128;Z. Anorg. Allg. Chem., in Vorbereitung. [3] G. Hägg, N. Schönberg,Acta Crystallogr. 1954, 7,351. 2212 Z. Anorg. Allg. Chem. 2002, 628, 2212 WILEY-VCH Verlag GmbH, 69451 Weinheim, Germany, 2002 00442313/02/628/2212 $ 20.00.50/0 Neubestimmung der Struktur von einkristallinem Cs[BF 4 ] im Baryt-Typ Ioannis Tiritiris, Helge Müller-Bunz, Thomas Schleid* Institut für Anorganische Chemie, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 55, D-70569 Stuttgart Keywords: Crystal structure; Caesium; Boron fluoride Bei Versuchen zur Synthese von perfluoriertem Cs 2 [B 12 F 12 ] [1] durch Umsetzung von Cs 2 [B 12 H 12 ] [2] mit Xenondifluorid (XeF 2 ) unter Argon-Schutzgasatmosphäre in einem Teflonkolben (mit oder ohne flüssigem HF als Lösungsmittel) wurde anstatt des er- wünschten Zielprodukts die heftige Zersetzung von Cs 2 [B 12 H 12 ] be- obachtet. Die isolierbaren Zersetzungsprodukte konnten als schwarzer, fluorarmer,borreicher Feststoff (amorph) und farbloses Cs[BF 4 ] (einkristallin; Messung: κ-CCD, Nonius) identifiziert wer- den. Cs[BF 4 ] kristallisiert orthorhombisch im Baryt-Typ [3] (Pnma, Z 4; a 966,00(9), b 589,52(5), c 763,72(7) pm). Nach numerischer Absorptionskorrektur (R int 0,025; Rσ 0,015) er- folgte die Strukturlösung anhand von 544 symmetrie-unabhängi- gen Reflexen mit dem Programmpaket SHELX-97. Die Struktur- verfeinerung führte zu Residualwerten von R 1 0,016 und wR 2 0,039. x/a y/b z/c U eq /pm 2 Cs (4c) 0,19182(2) 1 / 4 0,66275(3) 334(2) B (4c) 0,0512(5) 1 / 4 0,1959(6) 342(9) F1 (4c) 0,4185(4) 1 / 4 0,3670(5) 778(9) F2 (4c) 0,1501(4) 1 / 4 0,0654(4) 668(8) F3 (8d) 0,0707(2) 0,0581(3) 0,3008(3) 467(4) Cs, B, F1 und F2 liegen also auf einer Spiegelebene und besetzen die Punktlage 4c (Symmetrie: .m.), F3 besetzt die symmetriefreie allgemeine Lage 8d. Die Caesium-Kationen werden von sieben [BF 4 ] -Anionen umgeben. Hierbei koordinieren zwei Fluoratome von fünf [BF 4 ] -Einheiten über Kanten und je ein Fluoratom von zwei weiteren [BF 4 ] -Anionen über Ecken an Cs . Es resultiert so eine Koordinationszahl von zwölf mit Cs-F-Abständen zwischen 310 und 350 pm. Die B-F-Abstände innerhalb des tetraedrischen [BF 4 ] -Anions befinden sich im zu erwartenden Bereich (d(B-F) 137140 pm) mit F-B-F-Winkeln zwischen 108 und 113°. [1] K. A. Solntsev, A. M. Mebel,N. A. Votinova, N. T. Kuznetsov, O. P. Charkin,Koord. Khim. 1992, 18, 340. [2] I. Tiritiris, Th. Schleid, K. Müller, W. Preetz,Z. Anorg. Allg. Chem. 2000, 626, 323. [3] M. J. R. Clark, H. Lynton,Can. J. Chem. 1969, 47,2579.

Neubestimmung der Struktur von einkristallinem Cs[BF4] im Baryt-Typ

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Neubestimmung der Struktur von einkristallinem Cs[BF4] im Baryt-Typ

Poster

Zur kubischen Modifikation vonCs2[B12Cl12] im Defekt-W3O-TypIoannis Tiritiris, Thomas Schleid*Institut für Anorganische Chemie, Universität Stuttgart,Pfaffenwaldring 55, D-70569 Stuttgart

Keywords: Crystal structure; Caesium

Das bei der Umsetzung von Cs2[B12H12] [1] mit elementarem Chloranfallende perchlorierte Caesium-Dodekachloro-closo-dodekabo-rat Cs2[B12Cl12] ist mittlerweile strukturell wohlcharakterisiert. DieVerbindung kristallisiert bei Raumtemperatur trigonal in derRaumgruppe R3̄ (Z � 6) [2]. Zusätzlich war es möglich, auch Ein-kristalle zu isolieren, die eine kubische Metrik aufwiesen. Die Rönt-genstrukturanalyse (IPDS, Stoe) ergab, daß es sich hierbei um einezweite Modifikation von Cs2[B12Cl12] (a � 1051,98(6) pm; Vm �351 cm3/mol; Z � 2) handelt, die offenbar bei Raumtemperaturmit der trigonalen Form (a � 959,67(5), c � 4564,2(3) pm; Vm �365 cm3/mol; Z � 6) koexistiert. Nach der numerischen Absorp-tionskorrektur (Rint � 0,060; Rσ � 0,010) erfolgte die Strukturlö-sung aus 274 symmetrieunabhängigen Reflexen mit dem Pro-grammpaket SHELX-97. Die Strukturverfeinerung führte zu Resi-dualwerten von R1 � 0,041 und wR2 � 0,086. Der Aufbau lässtsich analog zur „β-Wolfram-Struktur“ von W3O [3] in der Raum-gruppe Pm3̄n als Defektvariante (Besetzungswahrscheinlichkeit fürCs�: 0,0834(4), also rund 4 von 6) beschreiben.

x y z U

( 1/4 0 1/2 7( 9 0 0 3( 0 0 0 7

Die Bor- und Chloratome befinden sich auf teilspeziellen Lagen(24k), Cs� auf der speziellen Lage (6c). Dabei liegen die Schwer-punkte der quasi-ikosaedrischen [B12Cl12]2�-Cluster (d(B-Cl) � 179pm, d(B-B) � 178 pm) in 2a (0, 0, 0), also auf den Sauerstofflagender W3O-Struktur, während die Cs�-Kationen die Wolframlagenstatistisch nur zu 2/3 besetzen. Cs� wird tetraedrisch von vier[B12Cl12]2�-Anionen umgeben, wobei jeweils drei Chloratome einerDreiecksfläche eines jeden closo-Boratanions angreifen, so daß fürdas Zentralkation eine annähernd kuboktaedrische Koordinations-figur aus zwölf Chloratomen (d(Cs-Cl) � 352�388 pm) resultiert.

[1] I. Tiritiris, Th. Schleid, K. Müller, W. Preetz,Z. Anorg. Allg.Chem. 2000, 626, 323.

[2] I. Tiritiris, Th. Schleid,Z. Kristallogr. 2000, Suppl. 17, 128;Z.Anorg. Allg. Chem., in Vorbereitung.

[3] G. Hägg, N. Schönberg,Acta Crystallogr. 1954, 7,351.

2212 Z. Anorg. Allg. Chem. 2002, 628, 2212 WILEY-VCH Verlag GmbH, 69451 Weinheim, Germany, 2002 0044�2313/02/628/2212 $ 20.00�.50/0

Neubestimmung der Struktur voneinkristallinem Cs[BF4] im Baryt-Typ

Ioannis Tiritiris, Helge Müller-Bunz,Thomas Schleid*

Institut für Anorganische Chemie, Universität Stuttgart,Pfaffenwaldring 55, D-70569 Stuttgart

Keywords: Crystal structure; Caesium; Boron fluoride

Bei Versuchen zur Synthese von perfluoriertem Cs2[B12F12] [1]durch Umsetzung von Cs2[B12H12] [2] mit Xenondifluorid (XeF2)unter Argon-Schutzgasatmosphäre in einem Teflonkolben (mitoder ohne flüssigem HF als Lösungsmittel) wurde anstatt des er-wünschten Zielprodukts die heftige Zersetzung von Cs2[B12H12] be-obachtet. Die isolierbaren Zersetzungsprodukte konnten alsschwarzer, fluorarmer, borreicher Feststoff (amorph) und farblosesCs[BF4] (einkristallin; Messung: κ-CCD, Nonius) identifiziert wer-den. Cs[BF4] kristallisiert orthorhombisch im Baryt-Typ [3] (Pnma,Z � 4; a � 966,00(9), b � 589,52(5), c � 763,72(7) pm). Nachnumerischer Absorptionskorrektur (Rint � 0,025; Rσ � 0,015) er-folgte die Strukturlösung anhand von 544 symmetrie-unabhängi-gen Reflexen mit dem Programmpaket SHELX-97. Die Struktur-verfeinerung führte zu Residualwerten von R1 � 0,016 undwR2 � 0,039.

x/a y/b z/c Ueq/pm2

Cs (4c) 0,19182(2) 1/4 0,66275(3) 334(2)B (4c) 0,0512(5) 1/4 0,1959(6) 342(9)F1 (4c) 0,4185(4) 1/4 0,3670(5) 778(9)F2 (4c) 0,1501(4) 1/4 0,0654(4) 668(8)F3 (8d) 0,0707(2) 0,0581(3) 0,3008(3) 467(4)

Cs, B, F1 und F2 liegen also auf einer Spiegelebene und besetzendie Punktlage 4c (Symmetrie: .m.), F3 besetzt die symmetriefreieallgemeine Lage 8d. Die Caesium-Kationen werden von sieben[BF4]�-Anionen umgeben. Hierbei koordinieren zwei Fluoratomevon fünf [BF4]�-Einheiten über Kanten und je ein Fluoratom vonzwei weiteren [BF4]�-Anionen über Ecken an Cs�. Es resultiert soeine Koordinationszahl von zwölf mit Cs-F-Abständen zwischen310 und 350 pm. Die B-F-Abstände innerhalb des tetraedrischen[BF4]�-Anions befinden sich im zu erwartenden Bereich (d(B-F) �

137�140 pm) mit F-B-F-Winkeln zwischen 108 und 113°.

[1] K. A. Solntsev, A. M. Mebel, N. A. Votinova, N. T. Kuznetsov,O. P. Charkin,Koord. Khim. 1992, 18, 340.

[2] I. Tiritiris, Th. Schleid, K. Müller, W. Preetz,Z. Anorg. Allg.Chem. 2000, 626, 323.

[3] M. J. R. Clark, H. Lynton,Can. J. Chem. 1969, 47,2579.