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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution 4.0 International License. Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschung in Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht: Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz. Interhalogen-Kationen: Darstellung und Kristallstrukturen (143 K) von IaClaSbClß, I 3 C1 2 A1C1 4 und I3Br2SbCl6 Interhalogen Cations: Preparation and Crystal Structures (143 K) of I3Cl 2 SbCl6, I3CI2AICI4 and I 3Br2SbCl 6 Siegfried Pohl* und Wolfgang Saak Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld, Universitätsstraße, D-4800 Bielefeld Z. Naturforsch. 36b, 283-288 (1981); eingegangen am 26. November 1980 Iodine Containing Interhalogen Cations, Crystal Structure The title compounds were prepared and their crystal structures determined from low temperature single crystal X-ray data. The structures contain the anions SbClö - and AlCLr and the novel interhalogen cations l3Cl2 + and l3Br2 + . Anions and cations are linked to infinite chains by weak covalent bonds. Bereits Ruff [1] erhielt bei der Umsetzung von Antimonpentachlorid mit Iod schwarze Kristalle. Er nahm die Bildung von zwei Verbindungen an, denen er die Zusammensetzung SbCls 2 IC1 bzw. SbCl5 3 IC1 zuschrieb. Etwa fünfzig Jahre später wurde in Lösungen von I2 /ICI /HIO3 und Iz/IBr/HIOs in H 2 S0 4 erstmals die Existenz der Ionen I2C1+ und l3Cl2 + bzw. I2Br+ postuliert [2]. Das I 2Cl + -Ion soll auch im Festkörper existieren. So ist nach NQR-Messungen SbCl5 2 IC1, also I 2Cl+SbCl 6-, im System I 2 /ICl/SbCl 5 bei Raum- temperatur die einzig stabile Verbindung [3]. Raman-spektroskopische Daten weisen in die gleiche Richtung [4]. Damit wurden die Ergebnisse von Ruff teilweise bestätigt. Ebenfalls durch NQR-Spektren wurde das I2C1+- Kation in der Verbindung AICI3 • 2 IC1 - damit zu formulieren als I2Cl + AlCl4~ - identifiziert [5]. Wir wiederholten zunächst die alten Versuche von Ruff und erhielten bei der Reaktion von Iod mit Antimonpentachlorid stets ein Produkt, das der Zusammensetzung SbCls 3 IC1 entsprach. Die aus Röntgenbeugungsdaten erhaltene Struktur dieser Verbindung veranlaßte uns, auch die Reaktionen von Iodchlorid mit Aluminiumtrichlorid noch ein- mal zu untersuchen sowie Iodchlorid und Iod- bromid mit Antimonpentachlorid umzusetzen (s. auch [6]). Über die Ergebnisse wird im folgenden berichtet. * Sonderdruckanforderungen an Priv.-Doz. Dr. S. Pohl. Zur Darstellung der Verbindungen Löst man Iod unter leichtem Erwärmen in über- schüssigem Antimonpentachlorid, so fallen nach wenigen Stunden neben Antimontrichlorid schwarze Kristalle von 1 aus: 3 1 2 + 5 SbCl 5 -> 21 3 Cl 2 SbCl 6 + 3 SbCl 3 . 1 1 entspricht in seiner Zusammensetzung einer schon von Ruff als SbCls 3 IC1 beschriebenen Verbin- dung [1]. Eine weitere, nach Ruff bei dieser Reak- tion entstehende Verbindung, SbCls 2 IC1, konnten wir nicht isolieren. Die Existenz gerade dieser Ver- bindung war in späteren Untersuchungen [3, 4] (s. o.) bestätigt worden (s. dazu auch Diskussion). Das in der angeführten Reaktion intermediär ge- bildete Iodchlorid kann auch direkt mit Antimon- pentachlorid umgesetzt werden. 3IC1 + SbCls -> I 3 Cl 2 SbCl 6 . 1 Die Reaktion von Iodchlorid mit Aluminiumchlorid ergibt ein analoges Produkt: 3IC1 + AlCls -* I3CI2AICI4. 2 Setzten wir die Ausgangsverbindungen im Molver- hältnis 2:1 (statt 3:1) ein, so kristallisierte neben 2 AICI3 aus. Wir erhielten keinen Hinweis auf die in der Literatur [5] beschriebene Verbindung AlCls 2 IC1, also I2CIAICI4. Iodchlorid und Iodbromid reagieren mit Antimon- pentachlorid nach der folgenden Gleichung: IC1 + 2 IBr + SbCls -> I3Br 2 SbCl 6 . 3

Interhalogen-Kationen: Darstellung und …zfn.mpdl.mpg.de/data/Reihe_B/36/ZNB-1981-36b-0283.pdf+AlCl4~ - identifiziert [5]. Wir wiederholten zunächst die alten Versuche von Ruff und

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This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

Interhalogen-Kationen: Darstellung und Kristallstrukturen (143 K) von IaClaSbClß, I3C12A1C14 und I3Br2SbCl6

Interhalogen Cations: Preparation and Crystal Structures (143 K) of I3Cl2SbCl6, I3CI2AICI4 and I3Br2SbCl6

Siegfried Pohl* und Wolfgang Saak Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld, Universitätsstraße, D-4800 Bielefeld Z. Naturforsch. 36b, 283-288 (1981); eingegangen am 26. November 1980 Iodine Containing Interhalogen Cations, Crystal Structure

The title compounds were prepared and their crystal structures determined from low temperature single crystal X-ray data. The structures contain the anions SbClö- and AlCLr and the novel interhalogen cations l3Cl2+ and l3Br2+. Anions and cations are linked to infinite chains by weak covalent bonds.

Bereits Ruff [1] erhielt bei der Umsetzung von Antimonpentachlorid mit Iod schwarze Kristalle. Er nahm die Bildung von zwei Verbindungen an, denen er die Zusammensetzung SbCls • 2 IC1 bzw. SbCl5 • 3 IC1 zuschrieb.

Etwa fünfzig Jahre später wurde in Lösungen von I2 /ICI/HIO3 und Iz/IBr/HIOs in H 2 S 0 4 erstmals die Existenz der Ionen I2C1+ und l3Cl2+ bzw. I2Br+ postuliert [2].

Das I2Cl+-Ion soll auch im Festkörper existieren. So ist nach NQR-Messungen SbCl5 • 2 IC1, also I2Cl+SbCl6-, im System I2 /ICl/SbCl5 bei Raum-temperatur die einzig stabile Verbindung [3]. Raman-spektroskopische Daten weisen in die gleiche Richtung [4]. Damit wurden die Ergebnisse von Ruff teilweise bestätigt.

Ebenfalls durch NQR-Spektren wurde das I2C1+-Kation in der Verbindung AICI3 • 2 IC1 - damit zu formulieren als I2Cl+AlCl4~ - identifiziert [5].

Wir wiederholten zunächst die alten Versuche von Ruff und erhielten bei der Reaktion von Iod mit Antimonpentachlorid stets ein Produkt, das der Zusammensetzung SbCls • 3 IC1 entsprach. Die aus Röntgenbeugungsdaten erhaltene Struktur dieser Verbindung veranlaßte uns, auch die Reaktionen von Iodchlorid mit Aluminiumtrichlorid noch ein-mal zu untersuchen sowie Iodchlorid und Iod-bromid mit Antimonpentachlorid umzusetzen (s. auch [6]).

Über die Ergebnisse wird im folgenden berichtet.

* Sonderdruckanforderungen an Priv.-Doz. Dr. S. Pohl.

Zur Darstellung der Verbindungen

Löst man Iod unter leichtem Erwärmen in über-schüssigem Antimonpentachlorid, so fallen nach wenigen Stunden neben Antimontrichlorid schwarze Kristalle von 1 aus:

3 1 2 + 5 SbCl5 -> 213Cl2SbCl6 + 3 SbCl3. 1

1 entspricht in seiner Zusammensetzung einer schon von Ruff als SbCls • 3 IC1 beschriebenen Verbin-dung [1]. Eine weitere, nach Ruff bei dieser Reak-tion entstehende Verbindung, SbCls • 2 IC1, konnten wir nicht isolieren. Die Existenz gerade dieser Ver-bindung war in späteren Untersuchungen [3, 4] (s. o.) bestätigt worden (s. dazu auch Diskussion).

Das in der angeführten Reaktion intermediär ge-bildete Iodchlorid kann auch direkt mit Antimon-pentachlorid umgesetzt werden.

3IC1 + SbCls -> I3Cl2SbCl6. 1

Die Reaktion von Iodchlorid mit Aluminiumchlorid ergibt ein analoges Produkt:

3IC1 + AlCls -* I3CI2AICI4. 2

Setzten wir die Ausgangsverbindungen im Molver-hältnis 2:1 (statt 3:1) ein, so kristallisierte neben 2 AICI3 aus. Wir erhielten keinen Hinweis auf die in der Literatur [5] beschriebene Verbindung AlCls • 2 IC1, also I2CIAICI4.

Iodchlorid und Iodbromid reagieren mit Antimon-pentachlorid nach der folgenden Gleichung:

IC1 + 2 IBr + SbCls -> I3Br2SbCl6. 3

Die bei leichtem Erwärmen entstehende homogene Lösung erstarrt im Kühlschrank nur langsam zu 3. Alle drei Verbindungen sind schwarz und besitzen niedrige Schmelzpunkte, die von 1 (62-63 °C) über 2 (52 °C) nach 3 [ca. 40 °C) abnehmen. Sie sind nur in inerter Atmosphäre und unter eigenem Dampf-druck (Zersetzungsdruck) stabil. 1 -3 wurden durch Röntgenstrukturanalysen charakterisiert. Die Da-ten mußten auf Grund der beschriebenen Eigen-schaften bei tiefen Temperaturen (143 K) gesam-melt werden.

Strukturuntersuchungen

Bestimmung und Verfeinerung der Gitterkonstan-ten sowie Messung der Reflexintensitäten erfolgten für 1 -3 bei 143 K auf einem computergesteuerten Syntex P2i-Vierkreisdiffraktometer (co-20-scan-Methode, Mo-Ka-Strahlung, X = 71,07 pm, Graphit-Monochromator, Szintillationszähler).

Tab. I. Kristalldaten für 1-3.

1 2 3

Kristallsystem triklin monoklin triklin

Raumgruppe PT C2/c PT Gitterkonstanten [pm, °] a 702,7 (2) 2753 (2) 713,2 (2)

b 705,0 (2) 712,0 (3) 722,0 (2) c 772,2 (3) 1418,8 (6) 775,2 (2) a 88,37(2) 87,98(2) ß 82,83(2) 110,36(4) 82,99(2) y 81,58(2) 81,13(2)

Volumen der Zelle [pm3] 375 x 106 2607 X 106 391 x 106

Zahl der Formel-einheiten pro Elementarzelle 1 8 1 Dichte drönt [g cm-3] 3,48 3,16 3,71 linearer Absorp-tionskoeffizient [cm-1] 95 85 141

Die Kristalldaten der Verbindungen sind in Tab. I, Meßdaten und abschließende R-Werte in Tab. II zusammengestellt.

Die gemessenen Intensitäten wurden durch Lorentz- und Polarisationsfaktorkorrekturen zu Strukturfaktoren reduziert.

Absorptionskorrekturen konnten nicht durchge-führt werden. Die Einkristalle waren besonders bei 2 und 3 in der Kapillare stets unregelmäßig von einem schwarzen Flüssigkeitsfilm umgeben. Empi-

Tab. II. Meßdaten und abschließende R-Werte für 1-3.

sin 0max/A [Ä-1] Zahl der unabhängigen Reflexe 1044

Zahl der beobachteten Reflexe» 1036 für beobachtete Reflexe^ Ri

R2 0,037 0,047

1824

1645

0,079 0,102

1095

1040

0,074 0,108

a Beobachtete Reflexe: I > 2a(I) für 1 bzw. I > 3cr(I) für 2 und 3.

b R1R2: ungewichteter bzw. gewichteter R-Wert; Definitionen von RI,R2 und a siehe [9].

rische Korrekturen waren durch die eingesetzte Kühlanlage ebenfalls nicht möglich. Die Ergebnisse zeigten, daß der Einfluß der Absorption signifikant ist (s. Tab. III).

Die Strukturen wurden nach Patterson-Methoden gelöst [7]. Die Verfeinerungen nach dem Verfahren der Kleinsten Fehler-Quadrate wurden zunächst mit isotropen, dann mit anisotropen Temperaturfakto-ren der Form exp [—1/4 (Bna*2A2 - f - + 2 B12a*b*hJc + •••)] vorgenommen.

Das Gewichtsschema basierte auf der statistischen Varianz der Meßwerte. In den letzten Zyklen der Verfeinerungen waren alle Parameterverschiebun-gen kleiner als 0,1 a.

Die Atomformfaktoren für I, Sb, Br, C1 und AI wurden den International Tables [8] entnommen. Die Tabellen der berechneten und beobachteten Strukturfaktoren können bei den Autoren ange-fordert werden.

In Tab. III sind die Atomparameter für 1-3 und in Tab. IV die wichtigsten interatomaren Abstände und Winkel aufgeführt. Die Abbn. 1 und 2 zeigen Ausschnitte aus den Elementarzellen von 1 und 3 bzw. 2, die die Verknüpfungen von Anionen und Kationen verdeutlichen sollen, Abb. 3 eine schema-tische Darstellung.

Tab. III. Atomparameter für 1 -3 (Lageparameter und Koeffizienten der anisotropen Temperaturfaktoren) mit Standardabweichungen (SD) in Einheiten der letzten angegebenen Dezimalstelle.

Atom «(SD) 2/(SD) z(SD) B11 (SD) B22(SD) B33(SD) B12(SD) B13(SD) B23(SD)

0,65577(10 1,00000 (0 1,00000 (0 1,10925(42 0,71984(43 0,83411(41 0,50023(40

0,11567 (5 0,20691 (5 0,02624 (5 0,24619(21

-0,03867(22 0,13200(23 0,10870(21 0,16719(18 0,18823(20 0,06639(20

0,66146(18 1,00000 (0 0,49223(35 1,00000 (0 1,09859(74 0,71297(77 0,84648(76

0,23330(10 0,00000 (0 0,50000 (0 0,46646(40 0,70372(41 0,22296(38 0,24321(38

0,04584(18 -0,15762(18 0,27364(19

-0,15312(76 0,07079(84 0,45113(79 0,53349(70 0,17400(67 0,64113(71 0,41941(81

0,23133(18 0,00000 (0 0,24783(34 0,50000 (0 0,47391(72 0,69571(83 0,22630(70

0,16952 (8) 0,00000 (0) 0,50000 (0) 0,20112(33) 0,43366(37) 0,49312(34)

-0,08313(34)

0,21555 (9) 0,33120 (9) 0,09705 (9) 0,20780(40) 0,10566(44)

-0,03561(43) 0,09028(36)

-0,00129(35) -0,04800(38) -0,16726(38)

0,16842(16) 0,00000 (0)

-0,09309(32) 0,50000 (0) 0,19884(62) 0,44137(73) 0,49574(65)

1,05 (4) 1,01 (5) 0,80 (5) 1,88(13) 1,41(12) 1,82(13) 1,32(12)

1,71 (7) 1,35 (6) 1,51 (6) 2,85(24) 2,24(23) 1,50(25) 3,04(25) 1,61(20) 2,56(24) 1,85(23)

0,90 (7) 0,75 (8) 2,15(11) 0,62 (8) 1,99(23) 1,28(22) 2,23(24)

0,93 (3 0,83 (5 0,85 (4 1,80(12 1,78(12 1,21(11 1,33(12

1,56 (7 1,65 (6 1,79 (7 2,21(25 3,14(28 1,42(26 1,80(22 1,68(20 1,96(23 3,05(26

1,88 (7 1,77 (9 3,32(12 1,85 (9 2,54(23 3,16(25 2,00(22

0,82 (3 0,87 (5 0,46 (4 0,42(10 1,59(11 1,21(11 1,23(11

1,12 (6 1,19 (6 1,45 (6 2,06(21 3,13(26 1,23(24 1,57(21 1,55(20 2,15(23 1,63(21

1,06 (7 1,17 (9 2,63(12 0,54 (8 0,73(19 2,13(23 1,28(20

0,04 (3 0,07 (3

-0,00 (4 -0,50(10 0,47(10

-0,55(10 -0,07(10

0,09 (4 0,17 (4 0,16 (4 0,51(19

-0,74(20 -0,28(20 -0,16(19 -0,04(16 -0,82(19 0,31(19

-0,25 (5 -0,26 (6 -0,55 (9 -0,19 (6 -0,83(18 0,58(19

-0,90(18

-0,34 (3 -0,39 (3 -0,32 (3 -0,02 (9 -0,57(10 -0,65(10 -0,56 (9

0,82 (5 0,65 (5 0,74 (5 1,56(20 1,36(20 0,45(21 1,52(19 1,05(17 1,32(20 0,15(18

-0,29 (5 -0,39 (6 -0,64 (9 -0,35 (6 -0,42(17 -0,79(18 -0,72(18

• Sb

O c i

© Cl bzw. Br

(gestrichelte Linien: s. Legende Abb. 1).

Cl 2 9 5 6 I Br 1

I I | 299.6 235.6 I 1

I 1

I I ^ l l l I 1 1 , 286.9 I . 290.9 ' 1 * 247.3 | 233.3 | I 294.4 Cl I Br

l 3 C l 2 S b C I 6 I 3 C I 2 A I C I 4 l 3 B r 2 S b C I 6

Abb. 3. Schematische Darstellung der Inter-halogen-Kationen mit Bindungslängen in pm. (Die gestrichelten Linien sollen die Kontakte zu den verbrückenden Chloratomen der Anionen symbolisieren.)

Tab. IV. Wichtigste interatomare Abstände und Win-kel (pm bzw. °) mit Standardabweichungen in Einhei-ten der letzten angegebenen Dezimalstelle.

I3Cl2SbCl6a

11-12 290,5(1) 11-C14 234,7(3) II—C13 292,6(3) Sb-Cll 234,7(3) Sb-Cl 2 236,3(3) Sb-Cl 3 242,2(3)

I 3 C I 2 A I C I 4

11--12 286,9(2) I2-11-13 176,54 (6) 11--13 293,9(2) I1-I2-C11 96,0 (1) 12--Cll 235,6(6) 11-12 — C14c 89,1 (1) 12 --C14C 294,4(5) C11-I2 —Cl 4C 174,7 (2) 13--C12 233,3(6) I1-I3-C12 97,6 (1) 13 -C13 295,6(6) 11-13 — Cl 3 82,2 (1) Al--C13 217,8(8) Cl 2-13 —Cl 3 178,8 (2) Al--C14 217,7(8) Cl 3-A1-C14 107,2 (3) Al--C15 210,8(8) Cl 3-A1-C15 109,3 (3) Al--C16 211,1(8) Cl 3-A1-C16 110,4 (3) 211,1(8)

Cl 4-A1-C15 108,5 (3) Cl 4-A1-C16 106,1 (3) Cl 5-A1-C16 115,0 (4) Al-Cl 3-13 107,9 (3) Alc-Cl 4C-12 96,7 (2)

I3Br2SbCl6d

11--12 290,9(1) Br-I1-12 93,21 (7) 11--Br 247,3(3) Cl 3 —11-12 90,2 (1) 11 — C13 299,6(5) C13---11-Br 176,6 (1) Sb--Cll 236,0(5) 11-12-1 l b 180,00 (3) Sb--C12 238,4(6) II—C13-Sb 109,2 (2) Sb--C13 240,5(5)

a Die Abweichungen der Cl-Sb-Cl-Winkel im SbCl6-Oktaeder von den idealen Werten sind gering. Sie betragen maximal 0,5°.

b Bezieht sich auf die Transformation —x , — y, —z. c Bezieht sich auf die Transformation x, —y , 1/2 -j- z. d Siehe Fußnote a bei I3Cl2SbCl6.

Ergebnisse und Diskussion

Die in den Eigenschaften von 1 -3 auftretenden Gemeinsamkeiten (Farbe, Schmelzpunkt, Stabilität, s. o.) kommen auch in den Strukturen zum Ausdruck.

Nach den Ergebnissen der Röntgenstrukturanaly-sen sind die Verbindungen zu formulieren als I3Cl2+SbCl6- (1), IaCVAlCLr (2) und I3Br2+SbCl6-(3).

1 und 3 sind isotyp. Interhalogen-Kationen wie in 1 -3 sind bisher

nicht beschrieben worden (in Lösung wurde aber bereits ein I3Cl2+-Ion postuliert [2], s.o.).

Die I3-Gruppierungen der Kationen sind in allen drei Verbindungen linear bzw. fast linear (2). An-ionen und Kationen werden durch jeweils zwei Chloratome eines Anions verknüpft, so daß in allen drei Strukturen unendliche Ketten gebildet werden (s. Abb. 1 und 2).

In 1 und 3 liegen die zentralen Iodatome auf Inversionszentren. Die Kationen sind damit planar.

In 2 sind die Chloratome gegenüber der in 1 und 3 vorliegenden trans-Stellung um ca. 52° verdreht (der Cl-I3-Cl-Torsionswinkel beträgt ca. 128°). Ursache dafür ist wahrscheinlich die Verknüpfung der Ionen durch das hier tetraedrische Anion.

Wie in 1 und 3 befinden sich jedoch die beiden Brückenchloratome des Anions jeweils in trans -Stellung zu dem an das Iod gebundene endständige Halogenatom. Die Cl — I-Cl- bzw. Cl — I-Br-Winkel sind in 1 -3 somit nahezu linear. Die Koordination der entsprechenden Iodatome ist also in allen Ver-bindungen gleich (s. Abb. und Tab. IV) - trotz der unterschiedlichen Verknüpfung durch die Anionen SbCl6- und AlCLr.

Der I-Cl-Abstand beträgt in 1 234,7 pm, in 2 234,5 pm (Mittelwert). Diese Bindungen sind, eben-so wie die I-Br-Bindung in 3 (247,3 pm) signifikant

Cl 4-11-12 C13 —11-12 C13---11-C14 11—12—1 l b

II—C13-Sb

92,01 (7) 90,08 (6)

177,65 (9) 180,00 (2) 109,00(10)

kürzer als im festen IC1 bzw. IBr (235,1 und 244,0 [10] bzw. 252,1 pm [11]).

In den Ionen I3Cl2+ und l3Br2+ besitzen die Chlor-und Bromatome im Gegensatz zum Brom im IBr jedoch keine Donorfunktionen. In den beiden IC1-Modifikationen werden zwei signifikant unterschied-liche I-Cl-Abstände beobachtet (die angegebenen Werte gelten für 0-IC1; a-ICl s. [12]). Dabei hat das an der längeren I-Cl-Bindung (244,0 pm) beteiligte Chloratom einen Abstand von 293,9 pm zum näch-sten Iodatom. Dieser Kontakt fehlt beim Chloratom mit dem kürzeren Abstand zum Iod. Es ergibt sich mit 235,1 pm ein Wert, der mit denen in den l3Cl2+-Ionen vergleichbar ist.

In 1 und 3 sind die SbCl6~-Oktaeder signifikant tetragonal verzerrt (s. Tab. IV), da zwei trans-ständige, symmetrieäquivalente Chloratome bin-dende Kontakte zu Iodatomen der Kationen auf-weisen (II —C13, s. Abb.). Mit 292,6 pm sind diese Abstände in 1 erwartungsgemäß kleiner als in 3 (299,6 pm), da die Iodatome im l3Cl2+-Ion durch die größere Elektronegativität des Chlors stärker posi-tiviert sind als in der entsprechenden Brom-Verbin-dung.

Analoge Wechselwirkungen (in den Abb. gestri-chelt) werden in 2 beobachtet. Die daraus resultie-renden Unterschiede in den Al-Cl-Abständen folgen auch hier den Erwartungen. Die einzelnen Werte können Tab. IV entnommen werden.

Eine ähnliche Geometrie wie die Ionen I3C12+ und I3Br2+ weist das I5+-Ion im I5SbF6 [13] auf. Die Analogie wird durch die folgende Darstellung ver-deutlicht :

Cl Br I

I — I — I I — I — I I

Cl Br

Im IsSbFe sind die Wechselwirkungen zwischen Anionen und Kationen schwächer als bei 1-3. Die Anzahl dieser Kontakte ist jedoch größer. Zusätzlich wird die positive Ladung offensichtlich innerhalb von drei l5+-Ionen delokalisiert (s. Fußnote b Tab. V sowie [13]).

Tab. V. Vergleich von Bindungsverhältnissen in 13X2+-Ionen mit X = Cl, Br, I. (Abstände in pm, Winkel in °.)

Verbindung di_i di-x « I - I - X Lit.

I3Cl2SbCl6 290,5 234,7 92,01 diese Arbeit I3Cl2AlCl4a 290,4 234,5 96,8 diese Arbeit I3Br2SbCl6 290,9 247,3 93,21 diese Arbeit I5SbF6t> 290,2 281,0 93,86 [13]

a Mittelwerte; Einzelwerte s. Tab. IV. b Mittelwerte; I5SbF6 kann auch als Ii53+(SbF6-)3

formuliert werden, da jeweils zwischen drei l5+-Ionen Abstände von ca. 342 pm beobachtet werden.

Die in Tab. IV nicht aufgeführten Abstände in 1 -3 liegen nicht unter den Summen der van-der-Waals-Radien der entsprechenden Atome.

Auf Grund unserer Untersuchungen können wir die in den Systemen I2/ICl/SbCl5 und ICI/AICI3 postulierte Existenz des Ions I2CP [3-5] nicht aus-schließen. Wir glauben jedoch, daß die hier be-schriebenen Interhalogen-Kationen im Festkörper stabiler sind. Ihre Geometrie bietet bessere Voraus-setzungen, die für Iod der Oxidationsstufe + 1 er-forderliche Koordination (^-trigonal bipyramidal) zu erreichen.

Interhalogen-Kationen mit Zentralatomen der Oxidationsstufe - f III (z.B. IC12+ [15], BrF2+ [16], C1F2+ [17]) lassen sich mit den oben genannten Kationen (I2C1+, I3C12+, l3Br2+) nur begrenzt ver-gleichen, da die Halogene in dieser Oxidationsstufe eine quadratisch planare Umgebung zu ihrer Stabili-sierung benötigen.

Danach wird in den drei Kationen formal ein I+-Teilchen jeweils von 2 Molekülen I - X (X = Cl, Br, I) linear koordiniert.

Der Vergleich der Bindungsverhältnisse (s. Tab. V) zeigt, daß die Abstände der Iodatome in den linearen I3-Einheiten - unabhängig von der Art des end-ständigen Halogenatoms - kaum variieren. Sie lie-gen zwischen 290,2 und 290,9 pm. Ähnliche Bin-dungslängen wurden in isolierten Triiodid-Ionen gefunden [14].

Experimentelles Alle Arbeiten wurden unter Ausschluß von Feuch-

tigkeit durchgeführt. Für die Darstellung von 2 und 3 wurden die Ausgangsverbindungen in den den Reaktionsgleichungen entsprechenden Molverhält-nissen zusammengegeben, auf 40-50 °C bis zum Entstehen einer homogenen Lösung erwärmt und bis zur Kristallisation im Eisschrank belassen. Die Verbindungen zersetzten sich in allen gebräuchli-chen Lösungsmitteln.

Lediglich 1 konnte aus überschüssigem SbCls kristallin erhalten werden.

A rbeitsvorschrift In einem 250 ml Zweihalskolben werden 10 g

(34,9 mmol) unter leichtem Erwärmen (50-60 °C) in 25 ml SbCls gelöst. Die Kristallisation von 1 be-ginnt nach einigen Stunden und ist nach 1 d voll-ständig. Die überstehende Lösung wird unter Schutzgas abgesaugt, die Kristalle werden mit sehr wenig CCI4 gewaschen.

1 wird frei von SbCl3 erhalten, wenn man 12,8 g (78 mmol) IC1 in 25 ml SbCl5 löst.

Kristallisation und Waschen der Kristalle erfol-gen wie oben. Die Ausbeute ist in beiden Fällen nahezu quantitativ. I3SbCl8 (786,1)

Ber. 148,4 Sb 15,5 Cl 36,1, Gef. 147,4 Sb 15,1 Cl 36,0.

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1] O. Ruff, J. Zedner und L. Hecht, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 48, 2068 (1915).

2] R. A. Garrett, R. J. Gillespie und J. B. Senior, Inorg. Chem. 4, 563 (1965).

3] D. J. Merryman und J. D. Corbett, Inorg. Chem. 13, 1258 (1974).

4] J. Shamir und M. Lustig, Inorg. Chem. 12, 1108 (1973).

5] D. J. Merryman, J. D. Corbett und P. A. Edwards, Inorg. Chem. 14, 428 (1975).

6] S. Pohl und W. Saak, Sixth European Crystallo-graphic Meeting, Referateband S. 112.

7] Die Rechnungen wurden auf einem NOVA 1200-Rechner unter Verwendung des Syntex XTL-Programmsystems durchgeführt.

8] International Tables for X-ray Crystallography, Vol. IV, Kynoch Press, Birmingham 1974.

9] S. Pohl und B. Krebs, Chem. Ber. 108, 2934 (1975).

[10] G. B. Carpenter und S. M. Richards, Acta Crystallogr. 15, 360 (1962).

[11] L. N. Swink und G. B. Carpenter, Acta Crystallo-gr. B 24, 429 (1968).

[12] K. H. Boswijk, J. van der Heide, A. Vos und E. H. Wibenga, Acta Crystallogr. 9, 274 (1956).

[13] J. Passmore, P. Taylor, T. Whidden und P. S. White, Can. J. Chem. 57, 968 (1979).

[14] K. F. Tebbe, in A. L. Rheingold (Herausg.): ,,Poly halogen Cations and Polyhalide Anions" in Homoatomic Rings, Chains, and Macromole-cules of Main Group Elements, Elsevier, New York 1977, S. 551 (zit. Lit.).

[15] C. G. Vonk und E. H. Wibenga, Acta Crystallogr. 12, 859 (1959).

[16] A. J. Edwards und G. R. Jones, J. Chem. Soc. (A) 1969, 1467.

[17] A. J. Edwards und R. J. C. Sills, J. Chem. Soc. (A) 1970, 2697.