Poster www.zaac.wiley-vch.de 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Z. Anorg. Allg. Chem. 2006, 2154 2154 DOI: 10.1002/zaac.200670156 Kooperative hydrophile und hydrophobe Wechselwirkungen in Natriumalkansulfonaten Walter Frank*, Sarah Wallus Institut für Anorganische Chemie und Strukturchemie, Heinrich- Heine-Universität, Universitätsstr. 1, D-40225 Düsseldorf Keywords: Natriumbutansulfonat; Natriumoctadecansulfonat- hemihydrat; supramolekulare Netzwerke; Tenside Aromatische und aliphatische Sulfonate sind in der Tensidchemie sehr häufig genutzte Verbindungen. Strukturchemisch sind insbe- sondere die Alkalisalze mit langkettigen Anionen als Modell- substanzen für das Studium der Kooperation strukturbildender Einflüsse hydrophiler und hydrophober Wechselwirkungen in anorganisch-organischen Hybridmaterialien interessant. Zu den besonders interessanten langkettigen kristallinen Natriumalkan- sulfonaten CH 3 (CH 2 ) n SO 3 Na·xH 2 O (x 417) wurden aber bislang lediglich rudimentäre Beugungsexperimente durchgeführt, die sich nur auf die Bestimmung der Gitterkonstanten und Raum- gruppen beschränkten [1, 2]. An dieser Stelle sollen die Kristallstrukturen zweier ausgewählter Natriumalkansulfonate vorgestellt werden, und zwar die des Natriumbutansulfonats, Na(C 4 H 9 SO 3 )(1), und des Hemihydrates des Natriumoctadecansulfonats, Na(C 18 H 37 SO 3 )·0.5H 2 O(2). Kri- stalle von 1 erhielten wir bislang ausschließlich aus Lösungen, die neben Spuren von Na -Ionen hauptsächlich Bi III - und (C 4 H 9 SO 3 ) -Ionen enthalten. 1 kristallisiert monoklin in P2 1 /c mit a 14.266(3) A ˚ , b 6.1327(12) A ˚ , c 8.3581(17) A ˚ , β 95.52(3) °, Z 4, R 1 0.1015, wR 2 0.2008, 1424 Reflexe und 83 Parameter. Kristalle von 2 sind durch Umkristallisation des wasserfreien, mikrokristallinen Sulfonats aus heißem Ethanol nach Zugabe weni- ger Tropfen Wasser erhältlich. Die Substanz kristallisiert ebenfalls monoklin in P2 1 /c mit a 39.399(5) A ˚ , b 15.2485(16) A ˚ , c 6.8728(15) A ˚ , β 87.60(2) °, Z 8, R 1 0.0678, wR 2 0.1546, 7648 Reflexe und 239 Parameter. In beiden Verbindungen werden die Natriumionen über die Oxo- funktionen der Sulfonatgruppen und im Fall von 2 zusätzlich durch die Sauerstoffatome der H 2 O-Moleküle zu zweidimensionalen supramolekularen Netzwerken verbunden, die besonders bei dem längeren Alkylrest die Gestalt tensidartiger Doppelschichten auf- weisen und die Festkörperstrukturen der Verbindungen unter stren- ger Trennung in hydrophobe und hydrophile Bereiche aufbauen. Das Muster der partiellen Durchdringung der Alkylkettenarrange- ments benachbarter Doppelschichten unterscheidet sich bei 1 und 2 deutlich. [1] L. H. Jensen, E. C. Lingafelter, J. Am. Chem. Soc. 1944, 66, 1946. [2] L. H. Jensen, E. C. Lingafelter, J. Am. Chem. Soc. 1946, 68, 1729.

Kooperative hydrophile und hydrophobe Wechselwirkungen in Natriumalkansulfonaten

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www.zaac.wiley-vch.de 2006 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim Z. Anorg. Allg. Chem. 2006, 21542154

DOI: 10.1002/zaac.200670156

Kooperative hydrophile undhydrophobe Wechselwirkungen inNatriumalkansulfonaten

Walter Frank*, Sarah Wallus

Institut für Anorganische Chemie und Strukturchemie, Heinrich-Heine-Universität, Universitätsstr. 1, D-40225 Düsseldorf

Keywords: Natriumbutansulfonat; Natriumoctadecansulfonat-hemihydrat; supramolekulare Netzwerke; Tenside

Aromatische und aliphatische Sulfonate sind in der Tensidchemiesehr häufig genutzte Verbindungen. Strukturchemisch sind insbe-sondere die Alkalisalze mit langkettigen Anionen als Modell-substanzen für das Studium der Kooperation strukturbildenderEinflüsse hydrophiler und hydrophober Wechselwirkungen inanorganisch-organischen Hybridmaterialien interessant. Zu denbesonders interessanten langkettigen kristallinen Natriumalkan-sulfonaten CH3(CH2)nSO3Na·xH2O (x � 4�17) wurden aberbislang lediglich rudimentäre Beugungsexperimente durchgeführt,die sich nur auf die Bestimmung der Gitterkonstanten und Raum-gruppen beschränkten [1, 2].An dieser Stelle sollen die Kristallstrukturen zweier ausgewählterNatriumalkansulfonate vorgestellt werden, und zwar die desNatriumbutansulfonats, Na(C4H9SO3) (1), und des Hemihydratesdes Natriumoctadecansulfonats, Na(C18H37SO3)·0.5H2O (2). Kri-stalle von 1 erhielten wir bislang ausschließlich aus Lösungen, dieneben Spuren von Na�-Ionen hauptsächlich BiIII- und(C4H9SO3)�-Ionen enthalten. 1 kristallisiert monoklin in P21/c mita � 14.266(3) A, b � 6.1327(12) A, c � 8.3581(17) A, β �

95.52(3)°, Z � 4, R1 � 0.1015, wR2 � 0.2008, 1424 Reflexe und83 Parameter.Kristalle von 2 sind durch Umkristallisation des wasserfreien,mikrokristallinen Sulfonats aus heißem Ethanol nach Zugabe weni-ger Tropfen Wasser erhältlich. Die Substanz kristallisiert ebenfallsmonoklin in P21/c mit a � 39.399(5) A, b � 15.2485(16) A, c �

6.8728(15) A, β � 87.60(2)°, Z � 8, R1 � 0.0678, wR2 � 0.1546,7648 Reflexe und 239 Parameter.In beiden Verbindungen werden die Natriumionen über die Oxo-funktionen der Sulfonatgruppen und im Fall von 2 zusätzlich durchdie Sauerstoffatome der H2O-Moleküle zu zweidimensionalensupramolekularen Netzwerken verbunden, die besonders bei demlängeren Alkylrest die Gestalt tensidartiger Doppelschichten auf-weisen und die Festkörperstrukturen der Verbindungen unter stren-ger Trennung in hydrophobe und hydrophile Bereiche aufbauen.Das Muster der partiellen Durchdringung der Alkylkettenarrange-ments benachbarter Doppelschichten unterscheidet sich bei 1 und2 deutlich.

[1] L. H. Jensen, E. C. Lingafelter, J. Am. Chem. Soc. 1944, 66,1946.

[2] L. H. Jensen, E. C. Lingafelter, J. Am. Chem. Soc. 1946, 68,1729.