ISSN:
0044-2313
Keywords:
Lanthanides
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nitride sulfide chlorides
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Pr5N3S2Cl2
;
synthesis
;
crystal structure
;
Chemistry
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Inorganic Chemistry
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
Description / Table of Contents:
Nitride Sulfide Chlorides of the Lanthanides. III. Synthesis and Crystal Structure of Pr5N3S2Cl2By reacting praseodymium with sulfur, sodium azide and praseodymium trichloride in sealed, evacuated silica tubes (850°C, 7 d), the nitride sulfide chloride Pr5N3S2Cl2 is obtained in case of a 4:2:1:1 molar ratio of the reactants (Pr:S:NaN3:PrCl3). A slight excess of trichloride or the addition of NaCl as a flux supports the yield of brownish red, rod-shaped transparent crystals which prove to be stable against hydrolysis. The crystal structure (monoclinic, C2/m (no. 12), a = 1540.2(1), b = 400.92(3), c = 1656.3(1) pm, β = 101.24(1)°, Z = 4, R = 0.039, Rw = 0.028) was determined by means of X-ray single crystal data. Thus five crystallographically different cations (Pr3+) are present which with three distinct kinds of nitride anions (N3-) build up two types of translationally commensurate chains from interconnected [NPr4] tetrahedra. With an additional edge per “chain-link” in chain I, two single chains ∞1[NPr3/3ePr1/1t]3+ (≡∞1[NPr2]3+) of cis-edge connected [NPr4] tetrahedra (known from the Sm4N2S3-type structure) are condensed into the double chain ∞1[(N1){(Pr1)(2+2)/(2+2)e,e(Pr2)(2+1)/(2+1)e,v}(N2)(Pr3)1/1t]3+ (≡∞1[N2Pr3]3+). Chain II consists of two single chains ∞1[NPr2/2vPr2/1t] 6+ (≡∞1[NPr3]6+) of vertex-connected [NPr4] tetrahedra (known from the Sm3NS3-type structure), which are condensed to the double chain ∞1[(N3)(Pr4)2/2e(Pr5)2/2v]3+ (≡∞1[NPr2]3+) via an additional edge per “chain-link” too. Both types of chains are bundled along [010] like a closest packing of rods. Four crystallographically different but by X-ray diffraction indistinguishable anions S2- and Cl- hold both cationic double chains together and also adjust the charge balance in a molar ratio of 1 : 1.
Notes:
Durch Umsetzung von Praseodym mit Schwefel, Natriumazid und Praseodymtrichlorid in evakuierten Quarzglasampullen (850°C, 7 d) wird bei molaren Verhältnissen der Edukte (Pr:S:NaN3:PrCl3) von 4:2:1:1 das Nitridsulfidchlorid Pr5N3S2Cl2 erhalten. Ein geringer Überschuß an Trichlorid oder der Zusatz von NaCl als Flußmittel fördert die Bildung von braunroten, stäbchenförmigen, transparenten Kristallen, die sich als unempfindlich gegenüber Hydrolyse erweisen. Die Kristallstruktur (monoklin, C2/m (Nr. 12); a = 1540,2(1); b = 400,92(3); c = 1656,3(1) pm; β = 101,24(1)°, Z = 4; R = 0,039; Rw = 0,028) wurde röntgenographisch anhand von Einkristalldaten bestimmt. Danach liegen fünf kristallographisch unterschiedliche Kationen. (Pr3+) vor, die mit drei verschiedenen Sorten von Nitridionen (N3-) zwei Typen translationskommensurabler Stränge aus verknüpften [NPr4]-Tetraedern bilden. In Strang I werden zwei Einfachketten ∞1[NPr3/3kPr1/1t]3+ (≡∞1[NPr2]3+) cis-kantenverknüpfter [NPr4]-Tetraeder (bekannt aus der Sm4N2S3-Struktur) über eine zusätzliche Kante pro „Kettenglied“ zur Doppelkette ∞1[(N1){(Pr1)(2+2)/(2+2)k,k(Pr2)(2+1)/(2+1)k,e}(N2)(Pr3)1/1t]3+ (≡∞1[N2Pr3]3+) verknüpft. Strang II besteht aus zwei Einfachketten ∞1[NPr2/2ePr2/1t]6+ (≡∞1[NPr3]6+) eckenverknüpfter [NPr4]-Tetraeder (bekannt aus der Sm3NS3-Struktur), die über eine zusätzliche Kante pro „Kettenglied“ zur Doppelkette ∞1[(N3)(Pr4)2/2k(Pr5)2/2e]3+ (≡∞1[NPr2]3+) kondensiert sind. Beide Strangsorten ordnen sich längs [010] nach dem Motiv einer dichtesten Stabpackung an. Vier kristallographisch unterschiedliche, röntgenographisch jedoch nicht unterscheidbare Anionen S2- und Cl- sorgen für den Zusammenhalt der kationischen Doppelketten und regeln im molaren Verhältnis von 1 : 1 auch den Ladungsausgleich.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19976231114
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