Method Article

La combinación de estado sólido y técnicas basadas en Solución: Síntesis y reactividad de Chalcogenidoplumbates (II o IV)

DOI:

10.3791/54789

December 29th, 2016

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Se presenta la síntesis de calcogenidoplumbatos(II,IV) a través de la reducción in situ de "PbCh2" nominal (Ch = Calcogen) y a través de una reacción en estado sólido y posteriores reacciones solvotérmicas. Además, se describen las reactividades de las soluciones de plumbato (II), que producen el homólogo de CO más pesado conocido hasta la fecha: el ligando μ-PbSe.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Las fases de "PBCH 2" (Ch = Se, Te) se obtienen a partir de síntesis de estado sólido (es decir, por la fusión de los elementos bajo condiciones inertes en ampollas de vidrio de sílice). La reducción de tales fases de metales alcalinos elementales en aminas proporciona chalcogenidoplumbate cristalina (II) las sales de compuestos de [PbTe 3] 2 - o [Pb 2 Ch 3] 2 - aniones, dependiendo de qué agente secuestrante para los cationes está presente: éteres corona, como 18-corona-6, o criptandos, como la cripta [2.2.2]. Reacciones de soluciones de tales aniones con rendimiento compuestos de metales de transición (poli-) aniones calcogenuros o grupos calcogenuros de metales de transición, incluyendo uno con un ligando μ-PbSe (es decir, el CO-homólogo más pesado conocido).

Por el contrario, la síntesis de estado sólido de una fase de la composición nominal "K 2 PbSe 2" por reacciones sucesivas del elementos y por el tratamiento posterior solvotermal en aminas produce el compuesto de la primera no / óxido de plomo inorgánico haluro (IV): una sal de la -selenidoplumbate orto (IV) anión [PbSe 4] 4 -. Esto fue inesperado debido a los potenciales redox de Pb (IV) y Se (-II). Tales métodos pueden además ser aplicados a otras combinaciones elementales, lo que lleva a la formación de soluciones con binario [HgTe 2] 2 - o [BISE 3] 3 - aniones, o a la síntesis a gran escala de K 2 Hg 2 Se 3 o K 3 BISE 3 a través de la ruta de estado sólido.

Todos los compuestos se caracterizaron por difracción de rayos X de un solo cristal y el análisis elemental; soluciones de sales Plomizas pueden ser investigados por 205 Pb y 77 Se o Te 127 técnicas de RMN. cálculos químicos cuánticos utilizando métodos de la teoría funcional de la densidad de energía permiten comparaciones. Permiten ademáspara penetraciones en la configuración electrónica y, por tanto, la situación de unión. Molecular Rh que contiene se encontraron compuestos de tipo Chevrel exhibir valencia mixta deslocalizada, mientras que los aniones son similares telluridopalladate electrones precisa; la agrupación con el ligando μ-PbSe se ve favorecida energéticamente más de un análogo hipotética CO, en línea con el intento infructuoso de su síntesis. La estabilidad de formal de Pb (IV) dentro de la [PbSe 4] 4 - anión se debe principalmente a una estabilización adecuada dentro de la red cristalina.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Calcogenuros metálicos, como SnSe o CuInSe, son materiales versátiles con una amplia gama de aplicaciones, por ejemplo, como semiconductor, termoeléctrico, o materiales ópticos no lineales 1-6. composiciones elementales similares se encuentran dentro de chalcogenidometalates, donde el metal está en un estado de oxidación formal positiva y coordinada por ligandos (poli-) calcogenuros negativos para producir una especie aniónica generales. A diferencia de los materiales antes mencionados, tales metalatos son, además, compuestos de contra-iones, que están bien separados de la subestructura aniónico. cationes típicos son metales (solvatado) alcalinos o alcalin....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Precaución: Siempre tener cuidado al trabajar con productos químicos. Aplicar las precauciones de seguridad comunes, incluyendo la utilización adecuada de los guantes, gafas y una bata de laboratorio en todo momento. En particular, tenga en cuenta que todos los compuestos analizados contienen elementos pesados, así como sus fuentes elementales, son de alta toxicidad. 1,2-diaminoetano es un líquido corrosivo. Los metales alcalinos y los productos de estado sólido ternarias pueden reaccionar pyrophorically con el aire y la humedad.

Nota: Todas las manipulaciones se realizan en una atmósfera de argón usando técnicas estándar de Schlenk o gua....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La existencia de un anión -selenidoplumbate orto [PbSe 4] 4-23 (véase la figura 1, arriba a la derecha) se ha confirmado mediante experimentos de difracción de cristal único, análisis elemental, y cálculos químicos cuánticos. El refinamiento estructura cristalina confirma la geometría de coordinación tetraédrica casi perfecta, como sería de esperar para un (IV) de iones de plomo, mientras que los cálculos DFT racionali.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

La combinación de clásico de alta temperatura, las reacciones de estado sólido con los métodos basados ​​en solución permite la generación y el aislamiento de nuevos compuestos que no pueden ser sintetizados por una sola de estas vías. A pesar de que, en la mayoría de los casos, una clara identificación y caracterización completa de las especies intermedias es difícil o prácticamente imposible, la idea general es sencillo y se puede aplicar a una variedad de combinaciones elementales. Además, las condiciones reales de s.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Este trabajo fue apoyado por la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) en el marco del SPP 1708. GT agradece al Leopoldina Nationale Akademie der Wissenschaften para una beca postdoctoral.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Ethan-1,2-diaminaSigma-AldrichE26266-2.5L
Hidruro de calcioSigma-Aldrich213268-100G
TetrahidrofuranoSigma-Aldrich401757-1L
Sigma de sodio-Aldrich71172-1KG
Sigmapotasio-Aldrich244864-50G
Tris-trifenilfosfina cloruro de rodioSigma-Aldrich199982-5G
PlomoAcros222625000
SelenioSigma-Aldrich209643-50G
18-coronas-6Acros181561000
de

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Zhao, L. D., et al. Ultralow thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit in SnSe crystals. Nature. 508 (7496), 373-377 (2014).
  2. Chung, I., Kanatzidis, M. G. Metal Chalcogenides: A Rich Source of Nonlinear Optical Materials. Chem. Mater

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Solid state SynthesisSolution based ChemistryChalcogenidoplumbate SynthesisSingle Crystal X ray DiffractionQuantum Chemical CalculationsDensity Functional TheoryChelating AgentsInert Atmosphere TechniquesMetallate Anion FormationTransition Metal Clusters

Related Articles