Polyjodid

Polyjodiderna är en klass av polyhalogenanjoner som helt består av jodatomer . Den vanligaste och enklaste medlemmen är trijodidjonen , I
− 3 . Andra kända större polyjodider inkluderar [I 4 ] 2− , [I 5 ] − , [I 6 ] 2− , [I 7 ] − , [I 8 ] 2− , [I 9 ] − , [I 10 ] 2− , [I 10 ] 4− , [I 11 ] 3− , [I 12 ] 2− , [I 13 ] 3− , [I 14 ] 4- , [I 16 ] 2− , [I 22 ] 4− , [I 26 ] 3− , [I 26 ] 4− , [I 28 ] 4− och [I 29 ] 3− . Alla dessa kan betraktas som bildade från interaktionen mellan I – , I 2 , och I
− 3 byggstenarna.

Förberedelse

Polyjodiderna kan framställas genom tillsats av stökiometriska mängder av I 2 till lösningar innehållande I - och I
- 3 , med närvaro av stora motkatjoner för att stabilisera dem. Till exempel kan KI3 · H2O kristalliseras från en mättad lösning av KI när en stökiometrisk mängd av I2 tillsätts och kyls.

Strukturera

Den 14-ledade ringarrayen av jodatomer i [([16]aneS 4 )PdIPd([16]aneS 4 )][I 11 ]
Det primitiva kubiska gittret av jodidjoner överbryggar av I 2 -molekyler, närvarande i [Cp* 2 Fe] 4 [I 26 ]

Polyjodider kännetecknas av sina mycket komplexa och varierande strukturer och kan betraktas som associationer av I 2 , I − och I
− 3 enheter. Diskreta polyjodider är vanligtvis linjära , vilket återspeglar jonens ursprung. De mer komplexa två- eller tredimensionella nätverksstrukturerna av kedjor och burar bildas när jonerna interagerar med varandra, med deras former beroende på deras associerade katjoner ganska starkt, ett fenomen som kallas dimensionell bur . Tabellen nedan listar polyjodidsalterna som har karakteriserats strukturellt, tillsammans med deras motkatjon.

Struktur av högre polyjodider
Anjon Motkatjon Strukturell beskrivning
[I 3 ] − Cs + , ( C4H9 ) 4N _ _ _ + linjär
[I 4 ] 2− [Cu( NH3 ) 4 ] 2+ symmetrisk linjär uppsättning av jodatomer
[I 5 ] − [EtMe 3 N] + V-formad med polymerskikt
[EtMePh 2N ] + V-formad med isolerade [I 5 ] − joner
[I 6 ] 2− [ NH3 ( CH2 ) 8NH3 ] 2+ _ _ nästan linjär []
[I 7 ] − [Ag(18anS6)] + ett anjoniskt nätverk härlett från ett primitivt romboedriskt gitter av jodidjoner överbryggade av I2 - molekyler
[I 8 ] 2− [Ni( phen ) 3 ] 2+ regelbundna anjoniska former, kan beskrivas som [ I
− 3 · I 2 · I
− 8 ] eller [ I
− 3 · I
− 5 ]
[I 9 ] − [Me2 i Pr Ph N ] + 14-ledad ring knuten av två I 2 -broar för att ge 10-ledade ringar
[ Me4N ] + icke-oktaedrisk, men ett vridet "h"-liknande arrangemang av I
− 3 och I 2 enheter
[I 10 ] 2− [Cd( 12-krona-4 ) 2 ] 2+; Teofyllinium tvinnad ringkonfiguration med två I
− 3 -enheter sammanlänkade av två I 2 -molekyler
[I 11 ] 3− [(16anS4) Pd IPd(16anS4 ) ] 3+ 14-ledad ring (9,66 × 12,64 Å ) runt den komplexa katjonen, med ringarna sammanlänkade ytterligare för att ge ett oändligt 2D-ark
[I 12 ] 2− [Ag2 ( 15aneS5) 2 ] 2+ utökad 3D-spiralöverbyggnad stödd av Ag–I-bindningar och svaga I···S-interaktioner
[Cu(Dafone) 3 ] 2+ plan konfiguration
[I 13 ] 3− [ Me2Ph2N ] + _ _ består av sicksackkedjor av I − och I 2
[I 14 ] 4− 4,4'-bipyridinium dubbelkrok ( I
− 3 · I 2 · I − · I 2 · I − · I 2 · I
− 3 )
[I 16 ] 2− [ Me2Ph2N ] + _ _ centrosymmetriskt arrangemang av [ I
− 7 · I 2 · I
− 7 ]
[ i PrMe 2 PhN] + anjonen bildar 14-ledade ringar katenerade av I 2 -molekyler, som vidare länkar till lager med 10- och 14-ledade ringar
[I 22 ] 4− [MePh 3 P] + två "L"-formade [I 5 ] - enheter kopplade av en I 2- molekyl och kompletterade med två ände-på [I 5 ] - grupper
[I 26 ] 3− [Me 3S ] + består av [I 5 ] − och [I 7 ] − joner med interkalerade I 2 molekyler
[I 26 ] 4− Cp* 2 Fe + ett anjoniskt nätverk härlett från ett primitivt kubiskt gitter byggt av I − joner, med I 2 bryggor på alla kanter och som systematiskt tar bort 1 ⁄ 12 av I 2 molekylerna
[I 29 ] 3− Cp2Fe _ _ + ett anjoniskt 3D-nätverk med en burliknande struktur på [{( I
− 5 ) 1 ⁄ 2 ·I 2 }·{( I
2− 12 ) 1 ⁄ 2 ·I 2 }·I 2 ], med [Cp 2 Fe ] + joner som interagerar med anjonen i hålrummen
[I ∞ ] δ− Pyrroloperylen +• Oändlig polyjodid homopolymer.
Strukturer av vissa polyjodidjoner.

Reaktivitet

Polyjodidföreningar är i allmänhet känsliga för ljus på grund av sin fotokemi . Trijodidjonen , I
- 3 , är ett karakteristiskt och välstuderat triatomiskt system som genomgår unimolekylär fotodissociation . Polyjodid har använts för att förbättra skalbarheten i syntesen av halogenid perovskit fotovoltaiska material .

Ledningsförmåga

Fasta föreningar som innehåller linjärkedjiga polyjodidjoner uppvisar förbättrad konduktivitet än deras enkla jodidmotsvarigheter . Konduktiviteten kan modifieras drastiskt av yttre tryck, vilket ändrar de interatomära avstånden mellan joddelar och laddningsfördelningen.

Se även

  1. ^   Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2008). "Kapitel 17: Gruppen 17 element". Oorganisk kemi (3:e upplagan). Pearson. sid. 547. ISBN 978-0-13-175553-6 .
  2. ^    Kloo, Lars (2021), "Catenated compounds in Group 17—Polyhalides" , Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering, Elsevier, s. B9780128231449000133, doi : 10.1016-10.1016-10.1016-b1478-020-31478-030-001-030-0000 , ISBN 978-0-12-409547-2 , S2CID 242567501 , hämtad 2022-03-28
  3. ^ Brauer, G., red. (1963). "Kaliumtrijodid". Handbok för preparativ oorganisk kemi . Vol. 1 (andra upplagan). New York: Academic Press. sid. 294.
  4. ^    Svensson, Per H.; Gorlov, Mikhail; Kloo, Lars (2008-12-15). "Dimensional caging of polyjodides" . Oorganisk kemi . 47 (24): 11464–11466. doi : 10.1021/ic801820s . ISSN 0020-1669 . PMID 19053351 .
  5. ^   García, Marcos D.; Martí-Rujas, Javier; Metrangolo, Pierangelo; Peinador, Carlos; Pilati, Tullio; Resnati, Giuseppe; Terraneo, Giancarlo; Ursini, Maurizio (2011). "Dimensional inkapsling av polyjodider: katjonbaserad syntes med bipyridiniumsalter" . CrystEngComm . 13 (13): 4411. doi : 10.1039/c0ce00860e . ISSN 1466-8033 .
  6. ^   King, R. Bruce (2005). "Klor, brom, jod och astatin: oorganisk kemi". Encyclopedia of Inorganic Chemistry (2:a upplagan). Wiley. sid. 747. ISBN 9780470862100 .
  7. ^   Svensson, Per H.; Kloo, Lars (2003). "Syntes, struktur och bindning i polyjodid- och metalljodid-jodsystem". Chem. Upp. 103 (5): 1649–84. doi : 10.1021/cr0204101 . PMID 12744691 .
  8. ^ Reiss, Guido J.; Van Megen, Martin (2013). "I 6 2− Anjon sammansatt av två asymmetriska trijodiddelar: En konkurrens mellan halogen och vätebindning" . Oorganiska ämnen . 1 (1): 3–13. doi : 10.3390/inorganics1010003 .
  9. ^   Reiss, Guido J. (2019-06-26). "En cyklisk I 10 2− anjon i den skiktade kristallstrukturen av teofylliniumpentaiodid, C 7 H 9 I 5 N 4 O 2 " . Zeitschrift für Kristallographie – Nya kristallstrukturer . 234 (4): 737–739. doi : 10.1515/ncrs-2019-0082 . ISSN 2197-4578 .
  10. ^    Reiss, Guido J.; Megen, Martin van (2012). "Två nya polyjodider i 4,4'-bipyridiniumdijodid/jodsystemet". Zeitschrift für Naturforschung B . 67 (1): 5–10. doi : 10.1515/znb-2012-0102 . ISSN 1865-7117 . S2CID 5857644 .
  11. ^ Tebbe, Karl-Friedrich; Buchem, Rita (1997-06-16). "Das bisher iodreichste Polyiodid: Herstellung und Struktur von Fc 3 I 29 ". Angewandte Chemie (på tyska). 109 (12): 1403–1405. Bibcode : 1997AngCh.109.1403T . doi : 10.1002/ange.19971091233 .
  12. ^    Madhu, Sheri; Evans, Hayden A.; Doan-Nguyen, Vicky VT; Labram, John G.; Wu, Guang; Chabinyc, Michael L.; Seshadri, Ram; Wudl, Fred (4 juli 2016). "Oändliga polyjodidkedjor i pyrroloperylen-jodkomplexet: insikter i stärkelse-jod- och perylen-jodkomplexen" . Angewandte Chemie International Edition . 55 (28): 8032–8035. doi : 10.1002/anie.201601585 . PMID 27239781 . S2CID 30407996 .
  13. ^    Hoops, Alexandra A.; Gascooke, Jason R.; Faulhaber, Ann Elise; Kautzman, Kathryn E.; Neumark, Daniel M. (maj 2004). "Två- och trekroppsfotodissociation av gasfas I3−" . Journal of Chemical Physics . 120 (17): 7901–7909. doi : 10.1063/1.1691017 . hdl : 2440/34955 . ISSN 0021-9606 . PMID 15267705 .
  14. ^    Nakanishi, Ryuzo; Saitou, Naoya; Åh, Tomoyo; Kowashi, Satomi; Yabushita, Satoshi; Nagata, Takashi (2007-05-28). "Fotodissociation av gasfas I3−: Omfattande förståelse av icke-diabatisk dissociationsdynamik" . The Journal of Chemical Physics . 126 (20): 204311. doi : 10.1063/1.2736691 . ISSN 0021-9606 . PMID 17552766 .
  15. ^     Turkevych, Ivan; Kazaoui, Said; Belich, Nikolai A.; Grishko, Aleksei Y.; Fateev, Sergey A.; Petrov, Andrey A.; Urano, Toshiyuki; Aramaki, Shinji; Kosar, Sonya; Kondo, Michio; Goodilin, Eugene A. (januari 2019). "Strategiska fördelar med reaktiva polyjodidsmältor för skalbar perovskit solceller" . Naturen nanoteknik . 14 (1): 57–63. doi : 10.1038/s41565-018-0304-y . ISSN 1748-3395 . PMID 30478274 . S2CID 53784226 .
  16. ^ Alvarez, Santiago; Novoa, Juan; Mota, Fernando (1986-12-26). "Mekanismen för elektrisk ledningsförmåga längs polyhalogenidkedjor" . Bokstäver i kemisk fysik . 132 (6): 531–534. doi : 10.1016/0009-2614(86)87118-4 .
  17. ^    Yu, Hongtao; Yan, Lijia; Han, Yaowu; Meng, Hong; Huang, Wei (2017). "En ovanlig fotokonduktiv egenskap hos polyjodid och förstärkning genom katenering med 3-tiofenmetylaminsalt" . Kemisk kommunikation . 53 (2): 432–435. doi : 10.1039/C6CC08595D . ISSN 1359-7345 . PMID 27965990 .
  18. ^     Poręba, Tomasz; Ernst, Michelle; Zimmer, Dominik; Macchi, Piero; Casati, Nicola (2019-05-13). "Tryckinducerad polymerisation och elektrisk ledningsförmåga hos en polyjodid" . Angewandte Chemie International Edition . 58 (20): 6625–6629. doi : 10.1002/anie.201901178 . ISSN 1433-7851 . PMID 30844119 . S2CID 73514885 .
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Polyiodide&oldid=1135210233 "