2
x 8 0 11 14 SiMe, SiMe, 2b+8 - w NCXCN 9 12 2b+14 - Keine Reaktion zeigen. Die relative Reaktivitat von Doppel- und Dreifach- bindungen in Additionsreaktionen laDt sich haufig nur schwer vorhersagen; sie hangt stark vom Reaktionstyp ab und kann auch durch vergleichsweise einfache Strukturande- rungen beeinfluDt werden"'. '*I. 2b, das weniger reaktiv als 2e ist, setzt sich mit 14 nicht um; weder 2 b noch 2e beteiligen sich an Diels-Alder-Additionen mit inversem Elektronen- bedarf (keine Addition an Tetracyclon und 1,2,3,4-Tetra- chlor-5,5-dimethoxycyclopentadien). Die grokre Reaktivi- tat von 2e zeigt sich auch in einer Cyclopropanierungs- Reaktion mit Brommalononitril und bei der Epoxidie- rung rnit Natriumhyp~chlorit['~~, die in guten Ausbeuten zum Ethinylcyclopropan 616] bzw. zum -oxiran 716] fuhren. Unter den in Schema 1 angegebenen Bedingungen geht 2 b diese Reaktionen nicht ein. Die obigen Kondensationsreak- tionen lassen sich auch auf Aryl-substituierte acetylenische Ketone und Aldehyde ubertragen1"' und eroffnen somit ei- nen allgemeinen Weg zu substituierten Cyan(ethiny1)ethenen 2. Eingegangen am 15. November 1989 [Z 36361 CAS-Registry-Nummern: 2975-46-4; 6, 125781-58-0; 7. 125781-59-1; 8, 513-81-5; 9, 125781-53-5: 10, 1,670-54-2; 2b. 125781-52-4; ZO, 69656-67-3; 2g, 125781-51-3; 4.60836-10-4;5, 125781-56-8; 11. 542-92-7; 12, 125781-54-6; 13, 125781-55-7; 14. 781-43-1; 15, 125781-57-9; OP(OC2HACHzCN, 2537-48-6; CH2(CN),, 109-77-3; BrCH(CN), , 1885-22-9; Maleindureanhydrid, 108-31 -6. [I] A. J. Fatiadi, Synrhesis 1986, 249, zit. Lit. [2] T. L. Cairns, R. A. Carboni. D. D. Coffman, V. A. Engelhardt, R. E. Heckert, E. L. Little, E. G. McGeer, B. C. McKusick, W. J. Middleton, J. Am. Chem. Soc. 79 (1957) 2340. [3] Derivate von 3 rnit R = CMe,, CH, und SiMe, sind von Huupfmunn hergesteltt worden: H. Hauptmann, Angew. Chem. 87 (1975) 490; Angew. Chem. Inr. Ed. Engl. 14 (1975) 498. Als erstes Tetraethinylethen-Derivat iiberhaupt wurde dieTetraphenylverbindung 3, R = C,H, beschrieben: Y Hori, K. Noda. S. Kobayashi, H. Taniguchi. Terruhedron Lerr. 1969.3563. [4] A. I. Borisova, N. S. Vyazankin. A. S. Medvedeva. I. D. Kalikhman. Zh. Ohshch. Khim. 4R (1978) 2800; J. Gen. Chem. USSR 48 (1978) 1307. Kom- pliziertere Inamine, die 2e als Subsystem enthalten, bexhreiben G. Him- bert, W. Brunn, Liebigs Ann. Chem. 1985. 2206. Die Reaktion von 5 mi! Diethylphosphonoacetonitril fuhrt zu 2i: N. I. Nesterov. E. V. Komissaro- va, N. N. Belyaev, M. D. Stadnichuk. A. A. Petrov. Zh. Obshch. Khim. 47 (1977) 1425; J. Gen. Chem. USSR 47 (1977) 1307. 151 H. Hauptmann, Tefrahedron 32 (1976) 1293. [6] Alle neuen Verbindungen wurden durch die iiblichen analytischen und spektroskopischen Daten charakterisiert. [7] F. Texier-Boullet, A. Foucaud. Tefrahedron L e f f . 23 (1982) 4927. +k SiMa, 10 2e+11 - &: 13 Me3SiYxCN 2e+14- & 15 [8] L. Brandsma: Prepurufive Acefylenic Chemistry, 2. Aufl., Elsevier. Am- sterdam 1988, S. 102. [9] Ubersicht: A. S. Onishchenko: Dime Synthesis. Israel Program Sci. Transl.. Jerusalem 1964. S. 635ff; vgl. H. Neunhoeffer, W. K. Franke in Houben- Weyl-Miller (Hrsg.): Merhoden der Organischen Chemie. Bd. V/ Id, Thieme, Stuttgart 1972, S. 6Wff. 11 O] Definition siehe 1. Fleming: Grenrorbifuk und Reukfionen orgunischer Ver- bindungen. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988, S. 193ff. [ll] Siehe [lo]. S. 181ff., und G. H. Schmid, K. Yates, T. W. Regulski. D. G. Garrat, H:W. Leung, R. McDonald, J. Am. Chem. Soc. 95 (1973) 160. [l2] G. H. Schmid in S. Patai (Hrsg.): The Chemistry o f f h e Carbon-Carbon Triple Bond, Val. 1. Wiley, New York 1978, S. 215ff. [l3] H. Hart, Y. C. Kim, J. Org. Chem. 31 (1966) 2784. 1141 A. Foucaud, M. Bakouetila, Synfhesis 1987, 854. [15] M. Kreutzer, unveroffentlicht. Vanadiumtetrafluorid ** Von Stephan Becker und Bernd G . Miiller * Von zahlreichen Ubergangsmetallen sind Tetrafluoride zum Teil schon seit langem beschrieben; iiber deren Struktur und tatsachliche Zusammensetzung (2. B. OHe oder OZe anstelle von Fe) weiD man jedoch noch immer wenig. Durch Neutronenbeugung an Pulvern gelang es in einigen Fallen (z. B. bei PdF,"'), Strukturvorschlage abzuleiten; de- taillierte Strukturbestimmungen an Einkristallen z. B. von ZrF,['] oder NbF,I3I sind jedoch eher die Ausnahme. Wah- rend einige weitere Tetrafluoride MF, anhand von Pulverda- ten bereits bekannten Strukturtypen zugeordnet werden konnten (fur M = Pt, Rh, Ir isotyp zu PdF, oder fur M = Hf, Ce, Th isotyp zu ZrF,), fehlen derartige, nahere Angaben fur die entsprechenden Verbindungen der 3d-Me- talle (mit Ausnahme von MnF,[41) bislang vollig. Es war zu envarten, daD diese - ahnlich MnF, - eigene Strukturen bilden, deuteten ja bereits Literaturangaben zur Elementar- zelle von VF, (nach hexagonal rnit a = 5.38, c = 5.16 A, nach l6I orthorhombisch mit a = 5.33, b = 5.16, c = 9.35 A, keine weiteren Strukturangaben) darauf hin. ['I Dr. B. C. Miiller, Dipl.-Chem. S. Becker lnstitut fur Anorganische und Analytische Chemie I Heinrich-Buff-Ring 58, D-6300 G i e k n I**] Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefor- dert. Herrn Prof. Dr. RudoYHoppedanken wir fir Personal- und Sachmit- !el. 426 8 VCH Yerlagsxesellschafr mbff, D-6940 Weinheim. 1990 0044-8249/90j0404-0426 d 02.50/0 Angew. Chem. 102 (1990) Nr. 4

Vanadiumtetrafluorid

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SiMe, SiMe,

2 b + 8 - w NCXCN

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2b+14 - Keine Reaktion

zeigen. Die relative Reaktivitat von Doppel- und Dreifach- bindungen in Additionsreaktionen laDt sich haufig nur schwer vorhersagen; sie hangt stark vom Reaktionstyp ab und kann auch durch vergleichsweise einfache Strukturande- rungen beeinfluDt werden"'. '*I. 2b, das weniger reaktiv als 2e ist, setzt sich mit 14 nicht um; weder 2 b noch 2e beteiligen sich an Diels-Alder-Additionen mit inversem Elektronen- bedarf (keine Addition an Tetracyclon und 1,2,3,4-Tetra- chlor-5,5-dimethoxycyclopentadien). Die g r o k r e Reaktivi- tat von 2e zeigt sich auch in einer Cyclopropanierungs- Reaktion mit Brommalononitril und bei der Epoxidie- rung rnit Nat r iumhyp~chlor i t [ '~~ , die in guten Ausbeuten zum Ethinylcyclopropan 616] bzw. zum -oxiran 716] fuhren. Unter den in Schema 1 angegebenen Bedingungen geht 2 b diese Reaktionen nicht ein. Die obigen Kondensationsreak- tionen lassen sich auch auf Aryl-substituierte acetylenische Ketone und Aldehyde ubertragen1"' und eroffnen somit ei- nen allgemeinen Weg zu substituierten Cyan(ethiny1)ethenen 2.

Eingegangen am 15. November 1989 [Z 36361

CAS-Registry-Nummern:

2975-46-4; 6, 125781-58-0; 7. 125781-59-1; 8, 513-81-5; 9, 125781-53-5: 10, 1,670-54-2; 2b. 125781-52-4; ZO, 69656-67-3; 2g, 125781-51-3; 4.60836-10-4;5,

125781-56-8; 11. 542-92-7; 12, 125781-54-6; 13, 125781-55-7; 14. 781-43-1; 15, 125781-57-9; OP(OC2HACHzCN, 2537-48-6; CH2(CN),, 109-77-3; BrCH(CN), , 1885-22-9; Maleindureanhydrid, 108-31 -6.

[I] A. J. Fatiadi, Synrhesis 1986, 249, zit. Lit. [2] T. L. Cairns, R. A. Carboni. D. D. Coffman, V. A. Engelhardt, R. E.

Heckert, E. L. Little, E. G. McGeer, B. C. McKusick, W. J. Middleton, J. Am. Chem. Soc. 79 (1957) 2340.

[3] Derivate von 3 rnit R = CMe,, CH, und SiMe, sind von Huupfmunn hergesteltt worden: H. Hauptmann, Angew. Chem. 87 (1975) 490; Angew. Chem. Inr. Ed. Engl. 14 (1975) 498. Als erstes Tetraethinylethen-Derivat iiberhaupt wurde dieTetraphenylverbindung 3, R = C,H, beschrieben: Y Hori, K. Noda. S. Kobayashi, H. Taniguchi. Terruhedron Lerr. 1969.3563.

[4] A. I. Borisova, N. S. Vyazankin. A. S. Medvedeva. I. D. Kalikhman. Zh. Ohshch. Khim. 4R (1978) 2800; J. Gen. Chem. USSR 48 (1978) 1307. Kom- pliziertere Inamine, die 2e als Subsystem enthalten, bexhreiben G. Him- bert, W. Brunn, Liebigs Ann. Chem. 1985. 2206. Die Reaktion von 5 mi! Diethylphosphonoacetonitril fuhrt zu 2i : N. I. Nesterov. E. V. Komissaro- va, N. N. Belyaev, M. D. Stadnichuk. A. A. Petrov. Zh. Obshch. Khim. 47 (1977) 1425; J. Gen. Chem. USSR 47 (1977) 1307.

151 H. Hauptmann, Tefrahedron 32 (1976) 1293. [6] Alle neuen Verbindungen wurden durch die iiblichen analytischen und

spektroskopischen Daten charakterisiert. [7] F. Texier-Boullet, A. Foucaud. Tefrahedron L e f f . 23 (1982) 4927.

+k SiMa,

10

2e+11 - &: 13

Me3SiYxCN 2e+14- &

15

[8] L. Brandsma: Prepurufive Acefylenic Chemistry, 2. Aufl., Elsevier. Am- sterdam 1988, S. 102.

[9] Ubersicht: A. S. Onishchenko: Dime Synthesis. Israel Program Sci. Transl.. Jerusalem 1964. S. 635ff; vgl. H. Neunhoeffer, W. K. Franke in Houben- Weyl-Miller (Hrsg.): Merhoden der Organischen Chemie. Bd. V/ Id , Thieme, Stuttgart 1972, S. 6Wff.

11 O] Definition siehe 1. Fleming: Grenrorbifuk und Reukfionen orgunischer Ver- bindungen. VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988, S. 193ff.

[ l l ] Siehe [lo]. S. 181ff., und G. H. Schmid, K. Yates, T. W. Regulski. D. G. Garrat, H:W. Leung, R. McDonald, J. Am. Chem. Soc. 95 (1973) 160.

[l2] G. H. Schmid in S. Patai (Hrsg.): The Chemistry o f f h e Carbon-Carbon Triple Bond, Val. 1. Wiley, New York 1978, S. 2 1 5 f f .

[l3] H. Hart, Y. C. Kim, J. Org. Chem. 31 (1966) 2784. 1141 A. Foucaud, M. Bakouetila, Synfhesis 1987, 854. [15] M. Kreutzer, unveroffentlicht.

Vanadiumtetrafluorid ** Von Stephan Becker und Bernd G . Miiller *

Von zahlreichen Ubergangsmetallen sind Tetrafluoride zum Teil schon seit langem beschrieben; iiber deren Struktur und tatsachliche Zusammensetzung (2. B. OHe oder OZe anstelle von Fe) weiD man jedoch noch immer wenig.

Durch Neutronenbeugung an Pulvern gelang es in einigen Fallen (z. B. bei PdF,"'), Strukturvorschlage abzuleiten; de- taillierte Strukturbestimmungen an Einkristallen z. B. von ZrF,['] oder NbF,I3I sind jedoch eher die Ausnahme. Wah- rend einige weitere Tetrafluoride MF, anhand von Pulverda- ten bereits bekannten Strukturtypen zugeordnet werden konnten (fur M = Pt, Rh, Ir isotyp zu PdF, oder fur M = Hf, Ce, Th isotyp zu ZrF,), fehlen derartige, nahere Angaben fur die entsprechenden Verbindungen der 3d-Me- talle (mit Ausnahme von MnF,[41) bislang vollig. Es war zu envarten, daD diese - ahnlich MnF, - eigene Strukturen bilden, deuteten ja bereits Literaturangaben zur Elementar- zelle von VF, (nach hexagonal rnit a = 5.38, c = 5.16 A, nach l6I orthorhombisch mit a = 5.33, b = 5.16, c = 9.35 A, keine weiteren Strukturangaben) darauf hin.

['I Dr. B. C. Miiller, Dipl.-Chem. S. Becker lnstitut fur Anorganische und Analytische Chemie I Heinrich-Buff-Ring 58, D-6300 G i e k n

I**] Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefor- dert. Herrn Prof. Dr. RudoYHoppedanken wir f i r Personal- und Sachmit- !el.

426 8 VCH Yerlagsxesellschafr m b f f , D-6940 Weinheim. 1990 0044-8249/90j0404-0426 d 02.50/0 Angew. Chem. 102 (1990) Nr. 4

Page 2: Vanadiumtetrafluorid

Es sind wohl in erster Linie praparative Griinde - etwa die Neigung zur Disproportionierung (z. B. rnit M = V, Cr, Ru, Re) oder die leichte thermische Zersetzung zu niedervalenten Verbindungen und elementarem Fluor (z. B. rnit M = Pd, Rh, Ni) -, die die Ziichtung geeigneter Einkristalle bislang verhindert haben.

Fur VF, gelingt dies jedoch recht ,,einfach" durch Umset- zung von Vanadiumpulver (99.99%, unter Argon) rnit ele- mentarem Fluor in einem Monel-Autoklaven. Ein geringer Uberschul3 an F, (V:F z 1:4.1) sol1 dabei durch Bildung geringer Anteile von fliichtigem VF, das Disproportionie- rungsgleichgewicht (2 VF, VF, + VF,) beeinflussen, aber auch durch Bildung von VOF, Restspuren von Sauer- stoff entfernen. Auf diese Weise wurden nach einer Reak- tionszeit (Tempern im Temperaturgefalle: T , = 280 + T2 = 180 "C) von circa 10 Wochen leuchtend hellgriine, der- be, verhaltnismdDig hydrolyseempfindliche Kristalle erhal- ten, die in trockenem Argon oder unter Perfluoralkan ge- handhabt und isoliert wurden.

Durch sorgfiiltige Auswertung lang belichteter Filmauf- nahmen (WeiDenberg- und Prazessionsaufnahmen) konnte zweifelsfrei die monokline Symmetrie belegt werden. Zur Be- rechnung der in Tabelle 1 aufgefiihrten interatomaren Ab-

Tabelle 1 . Motive der gegenseitigen Zuordnung, Abstande [pm] und Koordina- tionszahlen (C.N.).

F1 F2 C.N.

V 211 2 + 212 6

C.N. 1 2 169.6 191.8 + 192.3

stande wurden die aus Guinier-de-Wolff-Aufnahmen ermit- telten Gitterkonstanten verwendet. Ferner sind die Motive gegenseitiger Zuordnungr8I sowie die Koordinationszahlen rnit angegeben; alle Winkel F-V-F innerhalb eines Oktaeders liegen sehr nahe bei 90 oder 180".

Urn den Zusammenhang rnit der SnF,-Strukturrs* 91 bes- ser bildlich darzustellen, wurde in Abbildung 1 in die tetra- gonale Elementarzelle von SnF, eine monokline Elementar- zelle fur VF, in der Aufstellung P2Jn der Raumgruppe Nr. 14 (mit u = 5.381, b = 5.170, c = 5.340& /3 = 59.74') anstelle der iiblichen in P2Jc eingezeichnet. Der Zusammen- hang zwischen beiden Aufstellungen ist uber die Transfor-

mationsmatrix P2,lc --* P2,ln: am gegeben. Auf diese Weise

laDt sich unmittelbar die Venvandtschaft beider Strukturen erkennen : Es liegen jeweils Schichten aus eckenverknupften [VF,]-Oktaedern gemaB 2wF4,2FZ,l] mit zwei truns-standi- gen Fe-Ionen vor, die auch in gleicher Weise gestapelt sind. Der entscheidende Unterschied zwischen beiden Strukturty- pen besteht darin, daD die FFJ-Oktaeder innerhalb einer Schicht gegeneinander gekippt sind; der Bindungswinkel der Fluorbriicke V-F2-V betragt 150.7" (SnF,: 180").

Vergleicht man die interatomaren Abstande der drei isoty- pen oder strukturvenvandten Verbindungen MF, (M = Sn, Nb, V), so fallt auf, dal3 bei VF, der Unterschied in den Abstanden d(M-terminales Fe) zu d(M-verbruckendes Fe)

(3

Tabelle 2. Vergleich der interatomaren Abstinde in vier Verbindungen des Typs MF,.

M V Nb Sn Mn

d, (M-FLm. 1.696 1.859 1.861 1.697

dildz 0.884 0.919 0.910 0.871 dz(M-F)verbc. 1.918 2.042 2.024 1.948

Abb. 1 . Elementarzelle von SnF, (gestrichelte Linie) und VF, (durchgezogene Linie) [7].

deutlich ausgepragter ist als bei SnF, oder NbF,"] (Tabel- le 2). Der Grund hierfiir ist unklar, zumal auch fur MnF, - aIlerdings rnit cis-standigem, terminalem Fe rnit d = 0.871 - ein vergleichbarer Quotient gefunden wird.

Suszeptibilitatsmessungen an VF,-Kristallen mehrerer Proben zwischen 4.2 und 251 K (perr(251 K) = 1.43 B.M.) sind ein Hinweis auf die Abwesenheit von Sauerstoff (VOF, ist diamagnetisch) und bestatigen die komplizierten kollekti- ven magnetischen Wechselwirkungen ('1; die Bestimmung der magnetischen Struktur durch Neutronenbeugung ist in Vor- bereitung.

Arbeitsvorschrqi 500 mg Vanadiumpulver (Ventron) werden unter Schutzgas (Glovebox, Fa. Braun) in einen Monel-Autoklaven gefiillt. Bei - 196 "C werden 0.8 mL F, einkondensiert. Der Autoklav wird dann in einen auf 280 "C vorgeheizten Ofen gegeben und E r circa zehn Wochen bei dieser Temperatur gehalten. Nach schrittweisem Abkiihlen (25 "C/d) wird der Autoklav unter Schutzgas (Ar, Glo- vebox) geoffnet und das so erhaltene VF, zu weiteren Untersuchungen auf Glasampullen verteilt.

Eingegangen am 4. Dezember 1989, erganzte Fassung am 29. Januar 1990 [Z 36651

CAS-Registry-Nummern : V, 7440-62-2; F, 7782-41-4; VF,, 10049-16-8.

[ l] A. F. Wright, B. E. F. Fender, N. Bartlett, K. Leorg, Inorg. Chem. 17(1978)

[2] R. D. Burbank, F. N. Elensey, USA E.C. Rep. (1956) K-1280. 131 H. Schafer, H. G. von Schnering, K. J. Niehues, H. G. Nieder-Vabrenholz.

[4] B. G. Miiller, M. Serafin, Z. Nafurforsch. 8 4 2 (1987) 1102. [S] R. G. Cavell, H. C. Clark, 1 Chern. SOC. 1961, 2692. [6] A. J. Edwards, P. Taylor, Chem. Commun. 1970, 1474. [7] PZ, / c ; a = S.340(3), b = S.170(2), c = 5.381(3)& f l = 119.89(3)", Z = 2;

Vierkreisdiffraktometer Phillips PW 1100 AgK; 528 symmetrieunabhan- gige Reflexe, R = 0.060, R , = 0.045. Weitere Einzelheiten zur Kristallstruk- turuntersuchung konnen beim Fachinformationszentrum Karlsruhe, Ge- sellschaft fur wissenschaftlich-technische Information mbH, D-7514 Eggenstein-Leopoldshafen 2, unter Angabe der Hinterlegungsnummer CSD-54336, der Autoren und des Zeitschriftenzitats angefordert werden.

[8] R. Hoppe, Z. Krirfallogr. 150 (1979) 23. [9] H. G. von Schnering, Fesfkorperkolloquium Kiel. Marz 1987; personliche

748.

J Less-Common Met. 9 (1965) 95.

Mitteilung.

Angew. Chem. 102 (1990) Nr. 4 0 VCH Yerlagsgesellschaft mbH. 0-6940 Weinheim. 1990 0044-8249/90/0404-0427 $02.50/0 427