ISSN:
0044-2313
Keywords:
Lanthanides
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nitride sulfide chlorides
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M6N3S4Cl
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preparation
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crystal structure
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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. II. The Composition M6N3S4Cl (M = La—Nd)The oxidation of the “light” lanthanides (M = La—Nd) with sulfur and NaN3 in the presence of the chlorides MCl3 yields chlorine-poor nitride sulfide chlorides with the composition M6N3S4Cl when appropriate molar ratios of the reactants are used. Additional NaCl as a flux secures complete and fast reactions (7 d) at 850°C in evacuated silica vessels as well as single-crystalline products (red-brown needles).The crystal structure was determined from X-ray single crystal data for the limiting representatives La6N3S4Cl (orthorhombic, Pnma (no. 62), Z = 4, a = 1159.7(4), b = 410.95(7), c = 2756.8(9)pm, R = 0.030, Rw = 0.027) and Nd6N3S4Cl (a = 1137.1(3), b = 399.34(6), c = 2687.6(9)pm, R = 0.034, Rw = 0.033). Guinier powder data revealed the cerium and praseodymium analogues to be isotypic.The crystal structure exhibits two different chains of connected [NM4] tetrahedra which are commensurate in translation. Six crystallographically different M3+ are present, two of them (M1 and M2) build up the chain ∞1[(N1)(M1)3/3k · (M2)1/1t]3+ together with (N1)3- by cis-edge connection of tetrahedra. The four remainders (M3—M6) arrange as pairs [N2M6] of edge-shared [NM4] tetrahedra with (N2)3- and (N3)3- which are further connected via four vertices to form the ∞1[(M5)2/2e(N-2){(M3)(1+1)/(1+1)(M4)(1+1)/(1+1))}e(N3)(M6)2∞2v]6+ double chain. Bundled along [010] like a closest packing of rods, both types of chains are held together by five crystallographically different but by X-ray diffraction indistinguishable anions S2- (S1—S4) and Cl- adjusting the charge balance in a molar ratio of 4:1.
Notes:
Die Oxidation der „leichten“ Lanthanide (M = La—Nd) mit Schwefel und NaN3 in Gegenwart der Chloride MCl3 liefert aus Gemengen mit entsprechenden molaren Verhältnissen der Edukte chlorarme Nitridsulfidchloride der Zusammensetzung M6N3S4Cl. Der Zusatz von NaCl als Flußmittel gewährleistet vollständige und schnelle Umsetzungen (7 d) bei 850°C in evakuierten Quarzglasampullen sowie einkristalline Produkte (rotbraune Nadeln).Die Kristallstruktur wurde anhand röntgenographischer Einkristalldaten für die Randvertreter La6N3S4Cl (orthorhombisch, Pnma (Nr. 62), Z = 4; a = 1159,7(4); b = 410,95(7); c = 2756,8(9) pm; R = 0,030; Rw = 0,02(7) und Nd6N3S4Cl (a = 1137,1(3); b = 399,34(6); c = 2687,6(9) pm; R = 0,034; Rw = 0,033) bestimmt. Guinier-Pulveraufnahmen wiesen zudem die Isotypie der Cer-und der Praseodym-Verbindung aus.In der Kristallstruktur liegen zwei unterschiedliche, translationskommensurable Stränge aus verknüpften Tetraedern [NM4] vor. Von den sechs kristallographisch unabhängigen M3+ bilden zwei (M1 und M2) mit (N1)3- durch cis-Kanten-verknüpfung der Tetraeder die Kette ∞1[(N1)(M1)3/3k(M2)1/1t]3+. Die übrigen vier (M3—M6) treten mit (N2)3- und (N3)3- zunächst zu Tetraederdoppeln [N2M6] aus zwei [NM4]-Einheiten mit gemeinsamer Kante zusammen. Diese Dimere sind zusätzlich über vier gemeinsame Ecken zur Doppelkette ∞1[(M5)2/2e · (N2){(M3)(1+1)/(1+1)(M4)(1+1)/(1+1)}k(N3)(M6)2/2e]6+ verbunden. Längs [010] nach Art einer dichtesten Stabpackung gebündelt, wird der Zusammenhalt der Stränge durch fünf kristallographisch unterschiedliche, röntgenographisch jedoch nicht unterscheidbare Anionen S2- (S1—S4) und Cl- besorgt, die im molaren Verhältnis von 4:1 auch den Ladungsausgleich regeln.
Additional Material:
5 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/zaac.19966220213
