Method Article

Объединение твердотельных и решений на основе методов: Синтез и реакционная способность Chalcogenidoplumbates (II или IV)

DOI:

10.3791/54789

December 29th, 2016

In This Article

Summary

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

Представлен синтез халькогенидоплумбатов (II,IV) путем восстановления in situ номинального "PbCh2" (Ch = Chalcogen) и посредством твердофазной реакции и последующих сольвотермических реакций. Кроме того, описываются реакционные способности растворов plumbate(II), в результате которых получается самый тяжелый из известных на сегодняшний день гомологов CO: лиганд μ-PbSe.

Abstract

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

Фазы "PBCH 2" (Ch = Se, Te) получаются из твердотельных синтезов (т.е. путем слияния элементов в инертных условиях в кварцевого стекла ампул). Снижение таких фаз элементным щелочных металлов в аминов дает кристаллический chalcogenidoplumbate (II) соли , состоящие из [PbTe 3] 2 - или [Pb 2 CH 3] 2 - анионы, в зависимости от которого изолирующее вещество для катионов присутствует: кронэфиры, как 18-краун-6, или криптандов, как [2.2.2] склепе. Реакции решений таких анионов с выходом соединений переходных металлов (поли) халькогенидных анионов или халькогенидных кластеров переходных металлов, в том числе один с лигандом μ-PbSe (т.е. самый тяжелый известный CO гомологов).

В противоположность этому , твердотельный синтез фазы номинального состава "К 2 РЬЗе 2" путем последовательных реакций элементаs и последующей обработки в solvothermal аминов приводит к первым неоксидное / галогенид неорганического свинца (IV) соединение: соль орто -selenidoplumbate (IV) анион [PbSe 4] 4 -. Это было неожиданно из-за окислительно-восстановительного потенциала Pb (IV) и Se (-П). Такие способы могут дополнительно быть применены к другим элементных комбинаций, что приводит к образованию растворов с бинарным [НдТе 2] 2 - или [Bise 3] 3 - анионы, или в крупномасштабных синтезов K 2 Hg 2 Se 3 или K 3 Bise 3 с помощью твердотельного маршрута.

Все соединения характеризуются монокристаллической дифракции рентгеновских лучей и элементного анализа; растворы солей метаплюмбаты могут быть исследованы 205 Pb и 77 Se или 127 методов Te ЯМР. Квантово-химические расчеты с использованием функционала плотности методы теории позволяют энергии сравнения. Кроме того, они позволяютдля проникновения в электронной конфигурации и, таким образом, ситуация скрепления. Молекулярная Резус-содержащих были обнаружены соединения Шеврель типа проявляют делокализованное смешанную валентность, в то время как аналогичные telluridopalladate анионами являются электронно-точным; кластер с μ-PbSe лиганда энергетически выгодно над гипотетического аналога СО, в соответствии с неудачной попытки его синтеза. Стабильность формального Pb (IV) в [PbSe 4] 4 - анион, в основном , из - за подходящей стабилизации внутри кристаллической решетки.

Introduction

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

Халькогенидов металлов, такие как ЗпЗе или CuInSe, представляют собой универсальные материалы с широким спектром применения, например, в качестве полупроводника, термоэлектрические или нелинейных оптических материалов 1-6. Подобные элементарные композиции находятся в пределах chalcogenidometalates, где металл находится в формально положительной степени окисления и координируется отрицательными (поли) халькогенидных лигандов с образованием общий анионный видов. В отличие от вышеперечисленных материалов, таких metalates дополнительно состоит из противоионов, которые хорошо отделены друг от анионного подструктуры. Типичные катионы (сольватироваться) щелочных ....

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

Protocol

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

Внимание: Всегда будьте осторожны при работе с химическими веществами. Применяют общие правила техники безопасности, в том числе надлежащего использования перчаток, защитных очков и пальто лаборатории во все времена. В частности, следует помнить, что все рассмотренные соединения, содержащие тяжелые элементы, а также их элементарные источники, обладают высокой токсичностью. 1,2-диаминоэтан является коррозионную жидкость. Щелочные металлы и тройные полупроводниковые продукты могут реагировать pyrophorically с воздухом и влагой.

Примечание: Все операции выполняются в атмосфере аргона с использованием стандартных методик Шленка или перчаточно....

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

Results

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

Существование орто -selenidoplumbate аниона [PbSe 4] 4 - 23 (рисунок 1, справа вверху) было подтверждено одиночными экспериментов по дифракции кристаллической, элементного анализа и квантово - химических расчетов. Кристаллическая структура уточнения подтверждает почти идеальную четырехгранный геометрию координации, как и следовало ожидать для свинца (IV) ионов, тогда как DFT расчеты рационализировать энергетически стаб.......

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

Discussion

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

Сочетание классической высокой температуры, твердофазные реакции с методами решения на основе позволяет генерировать и выделения новых соединений, которые не могут быть синтезированы только один из этих путей. Несмотря на то, в большинстве случаев, четкая идентификация и полная характеристика промежуточных видов трудно или практически невозможно, общая идея проста и может быть применен к различным элементных комбинаций. Кроме того, фактические синтетические условия для генерации одного конкретного соединения являются до.......

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

Disclosures

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

Авторам нечего раскрывать.

Acknowledgements

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

Эта работа была поддержана Немецким Исследовательским (DFG) в рамках SPP 1708 GT благодаря Леопольдина Nationale Akademie дер Wissenschaften для докторской стипендии.

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Этан-1,2-диаминСигма-ОлдричE26266-2,5L
Гидрид кальцияSigma-Aldrich213268-100G
ТетрагидрофуранSigma-Aldrich401757-1L
НатрийSigma-Aldrich71172-1KG
КалийSigma-Aldrich244864-50G
Трис-трифенилфосфин хлорид родияSigma-Aldrich199982-5G
СвинецAcros222625000
селенSigma-Aldrich209643-50G
18-crown-6Acros181561000

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