Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur des

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Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur
des Decabromo-J«-nitrido-ditantalats(V) Ta2NBrJö«
Ein Komplex mit symmetrischer T a = N = Ta-Briicke
Preparation, Vibrational Spectra and Crystal
Structure
of the Deca B r o m o ^-Nitrido Ditantalate(V)
A Complex with a Symmetrical T a = N = T a
Klaus-Peter Frank und Joachim
Ta2NBri03~.
Bridge
Strähle*
Institut für Anorganische Chemie der Universität Tübingen, Auf der Morgenstelle 18,
D-7400 Tübingen 1
und
Johann
Weidlein
Institut für Anorganische Chemie der Universität Stuttgart, D-7000 Stuttgart
Z. Naturforsch. 85b, 300-306 (1980); eingegangen am 14. Dezember 1979
Decabromo(/z-nitrido)ditantalate(V), Preparation, IR Spectra, Crystal Structure
The salt (NH4)3Ta2NBrx0 can be prepared from NH 4 Br und TaBr5 at 400 °C in a sealed
glas ampoule. The greenish yellow substance, which is sensitive to moist air, crystallizes
in the tetragonal space group P4/mnc with Z — 2. The crystal structure is closely related
to that of K4M2OC1IO • H 2 0 (M = Ru, Re). It is built up by NH 4 + cations and Ta 2 NBri 0 3 -anions. The anions possess the point symmetry D4h and therefore show a symmetrical
Ta = N = Ta bridge. The T a - N distances of 185 pm can be interpreted by double bonds.
I m R a h m e n unserer Untersuchungen über Metall-
TaBr4(NH3),
das
Nitridhalogenide interessierten wir uns auch für U m -
setzt werden
kann.
setzungen
zwischen
Metallhalogeniden,
Ammoniumhalogeniden
die
häufig
zu
und
Metallnitridhalo-
geniden oder Metallnitriden führen. Unter
w i r d ü b e r die B i l d u n g v o n N b N C l 2
anderem
[1] u n d
TaNCl2
[2, 3 ] a u s N H 4 C I u n d d e n e n t s p r e c h e n d e n
Penta-
chloriden berichtet. W i r
tionen
durchgeführt
Nitridhalogenide
h a b e n die gleichen
[4], k o n n t e n
die
Reak-
Bildung
jedoch nicht reproduzieren.
m e h r wurde festgestellt, d a ß NbCls im
Temperaturbereich zu (NH4)NbCl6 reagiert u n d
dann
NbN.
ebenfalls
Falle
zunächst
komplexes
zum
Im
Nitrid
monolysiert
des
die
NH4TaCl6,
des
TaCls
der
wird,
ohne
TaNCl2 beobachtet wird
des
dann
fünfwertigen
daß
entsteht
beobachteten
Bildung
oberhalb
600 °C
TaßNö
Zwischenstufe
4
des
Tantals
bei
Br
325 °C
zer-
Unsere eigenen präparativen U n t e r s u c h u n g e n
im
S y s t e m T a B r s / N H U B r [6] f ü h r t e n a u f e i n e R e i h e b i s her
unbekannter
Substanzen.
Die
Verbindungen
TaBr4(NÜ3) und T a N B r haben wir aber bisher nicht
auffinden können. I m folgenden berichten wir
die neue Verbindung
über
(NH4)3Ta2NBrio.
Darstellung und Eigenschalten des Salzes
(NH 4 ) 3 Ta 2 NBr 1 0
Z u m Studium der Reaktion zwischen N H
T a B r s füllten wir Mischungen aus frisch
tem TaBr5 und überschüssigem,
NH
4
Br
unter
und
[5]
zu
strengem
gut
zen wurden. A m
4
Br
und
sublimier-
getrocknetem
Feuchtigkeitsausschluß
Glasampullen, die d a n n unter V a k u u m
in
abgeschmol-
E n d e der R e a k t i o n s d a u e r
von
weils e i n e m T a g w u r d e n die A m p u l l e n z u n ä c h s t
jenur
teilweise aus dem Ofen herausgezogen, u m das überschüssige N H
T a B r s f ü h r t n a c h A n g a b e n v o n G l u s h k o v a et al.
Reduktion
am-
[4],
Die Reaktion zwischen den Bromiden N H
unter
wir
Hexachloro-
Tantals
die
ab
(NH4)2NbCl6
reduziert wird. Bei höheren Temperaturen
bei 400 °C z u T a N B r
der
Viel-
angegebenen
500 °C m i t überschüssigem N H 4 C 1 z u m
dann
Nach
dem
4
B r im kälteren Teil zu
Öffnen
Untersuchung
graphisch.
des
Dabei
unter
kondensieren.
Schutzgas
erfolgte
Reaktionsprodukts
z e i g t e sich, d a ß
eine
die
röntgenoUmsetzung
erst a b 3 7 5 °C eintritt u n d g e m ä ß (1) z u
(NH4)3Ta2NBr10
* Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. J. Strähle.
0340-5087/80/0300-0300/$ 01.00/0
2 TaBr5 +
führt.
4
NH
4
(NH4)3Ta2NBrio +
Br
4 HBr
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(1)
301
K.-P. Frank et al. • Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur von Ta^NBrio 3 O p t i m a l für die Darstellung v o n
(NH4)3Ta2NBrio
ist die A n w e n d u n g eines achtfachen molaren
schusses v o n N H
von
400 °C,
B r u n d eine
4
die
mehrere
aufrecht
erhalten
Kristalle mit quadratischer
schöne
Grundfläche
(NH4)3Ta2NBrio ist eine gelbgrüne S u b s t a n z ,
an
Das
feuchter
Luft
rasch
hydrolysiert.
Die
die
Messung
der magnetischen Eigenschaften zwischen — 1 8 0
u n d 1 5 °C e r g a b , d a ß die V e r b i n d u n g
i s t ( Z MOI =
— 3 , 5 6 • 10~ cm
3
3
den
zu
von
Hydrolyse
zum
bisher
Ta304Br7,
über
dessen
berichtet
• Mol" ).
Schutzgas
Feuchtigkeitsspuren
unbekannten
erfolgt
Oxidbromid
Kristallstruktur
gesondert
sehen
Buslaev
mit
von
offenen
System
nach
führt und
Produkt
spricht
NHiBr
TaNBr.
den
erhalten.
produkts,
der
bei
Wir
Angaben
Gegen
400 °C
haben
dieser
(NH4)3Ta2NBrio
auch
magnetische Koppelung
5
einem
Reaktion
durchge-
Bildung
Diamagnetismus
Verhalten
TaBr
in
die
als schlecht
die
und
Autoren
kristallines
von
des
da beim Vorliegen von Ta(IV)
paramagnetisches
treten
Ershova
[5] e n t s t e h t bei d e r U m s e t z u n g v o n
überschüssigem
auch
Glushkova,
oder
erzeugt
eine
TaNBr
Reaktions-
der freien Elektronen
auf-
muß.
Frequenzlagen
bei 3045 c m
der
Probe
rasch
des Ta2NBrio3_-Ions
mit
dem
Ergebnis
Kristallstrukturanalyse kann man im
spektrum
des
Zuordnimg
(NH4)3Ta2NBrio
Rasse
V a s N H 4 (V3)
F2
V2 + V4
<5a8NH 4
—
(v4)
F2
VasTaNTa
<5TaNTa
2 x vTaBrax
v8TaBr2
VsTaNTa
VasTaBr4
r8TaBr4
vTaBrax
Till
—
Bi
Schwingungs-
die Absorption
IR
Frequenz
[cm -1 ]
Int.
3140
3045
1405
sst
s (Schulter)
sst
985
735
294
st
m-st
s
—
—
E
Ai
Ai
2081
202]
153
kann
- 1
st
sst
der
als
bei
gefunden
schwa-
Kombinaange-
zersetzte,
trotz
wurde
das
Schwingungen
registriert.
Anions
Ta2NBrio3~ erweist es sich als z w e c k m ä ß i g , die
heiten TaBrs und T a = N = T a
getrennt
Ein-
voneinander
zu diskutieren, da die Masse der B r - A t o m e und
Ta=N=Ta-Brückenbindung
zwischen
TaBrs-Gruppen
zeigt eine
erwarten
Betrachtung
im
Bereich
eine
Aufspaltung
schwingungen
Diskussion
beiden
Tatsächlich
Spektren,
Gleichtaktein
und
Gegentakt-
Aiternati w e r bot,
wie
D411 d e s A n i o n s f o r d e r t
der Kristallstruktur),
nicht
es
(siehe
beobachtet
kann.
Unter
die
der
lassen.
Ta-Br-Valenzschwingungen
in
bzw.
die
merkliche
der registrierten
der
die P u n k t s y m m e t r i e
werden
eine
den Schwingungen
nicht
daß
Zugrundelegung
TaBrs-Gruppe
der
ergeben
Symmetrie
sich
3
C4V
IR-aktive
für
und
4 Raman-aktive Ta-Br-Valenzschwingungen.
Letz-
tere konnten allerdings wegen der schlechten
Quali-
In
der
[7]
Bei der Z u o r d n u n g der S c h w i n g u n g e n des
tät des R a m a n s p e k t r u m s
Übereinstimmung
IR-aktive
genau
D a sich das (NH4)3Ta2NBrio i m Laserstrahl
Rotation
entweder
antiferro-
Das Schwingungsspektrum des (NH4),Ta 2 NBr 1 0
In
zwei
(NH4)3Ta2NBrxo
werden.
Kopplung
Angaben
im
erwartenden
Absorption
feste
wird.
Nach
-Ion
t i o n s s c h w i n g u n g a u s V2 u n d v\ d e s N H 4 + - I o n s
z e r s e t z t sich ( N H 4 ) 3 T a 2 N B r i 0 erst o b e r h a l b 600 °C.
Anwesenheit
+
die
Ramanspektrum nur im Bereich der
1
B e i m Erhitzen im V a k u u m oder unter
Bei
NHi
w e r d e n ( T a b . I). E i n e z u s ä t z l i c h a u f t r e t e n d e
°C
diamagnetisch
freie
Schwingungen,
che
erhalten.
beobach-
ten.
Reaktionstemperatur
Tage
wird. Unter diesen Bedingungen kann m a n
kompakte
Über-
NH4+-Kationen und Ta2NBrio3~-Anionen
Tab. I
sind
ihrer Z u o r d n u n g
Die
relativ
vTaBrax
bei
die
nicht alle erfaßt
registrierten
werden.
Frequenzen
mit
angegeben.
niedrige
153 c m
Raman
Frequenz
[cm- 1 ]
Int.
251
228
208
s
m-st (scharf)
m (breit)
- 1
Frequenz
kann
mit
der
Hilfe
Schwingung
des
Ergeb-
Tab. I. Schwingungsspektrum
des (NH4)3Ta2NBrio.
s = schwach, m = mittel,
st = stark, sst = sehr stark.
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302
K.-P. Frank et al. • Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur vonTa^NBrio 3-302
nisses
das
der
Kristallstrukturanalyse
zeigt,
daß
das
axiale
erklärt
Bromatom
Transeffektes des Nitridoliganden
cher gebunden
ist. D i e
werden,
wegen
deutlich
des
schwä-
Valenzschwingung
rsTaBr2
d e r R a s s e B i ist I R - i n a k t i v , sie m u ß d a h e r d e r
im
Ramanspektrum
251 cm
zugeordnet
- 1
Der
beobachteten
Einheit
nur
im
IR-Spektrum
die
asymmetrische
Valenz-
IJU
zu
nur
erwarten,
die
symmetrische
das
Valenzwegen
der hohen Masse der T a B r 5 - G r u p p e sehr niedrig
beobachtet.
Sie
unterscheidet
sich
g r u n d ihrer Bandenschärfe u n d Intensität
im
gleichen
Bereich
bei
auf-
deutlich
liegenden
Ta-Br-
Valenzschwingungen.
Die
IR-aktiven
bei
985
(vasTaNTa) u n d 735 c m - * (<5TaNTa). D e r h o h e
Fre-
Schwingungen
liegen
quenzwert der Deformationsschwingung
zunächst.
Er
wird jedoch verständlich,
die hohe Masse der TaBr5-Einheiten
Man
kann
annehmen,
Brückenschwingungen
daß
die
bei
ausführt.
überrascht
wenn
man
berücksichtigt.
den
IR-aktiven
TaBrs-Gruppen
gehend in R u h e bleiben u n d nur das
Bewegungen
weit-
Stickstoffatom
Vergleichbare
M a s s e n Ver-
h ä l t n i s s e f i n d e t m a n b e i m C l H C l ~ - I o n [7]. D i e
hier
g e f u n d e n e n A b s o r p t i o n e n b e i 2 1 0 ( v s ) , 1 1 8 5 (<5) u n d
1575 c m
troffene
- 1
(vas) b e s t ä t i g e n d i e b e i m T a 2 N B r i o 3 ~
ge-
unseren
Ru-Br-Valenzschwingungen
das
sym-
in guter
- 1
Ergebnissen.
werden
Die
bei
199
gefunden.
von (NH 4 ) 3 Ta 2 NBr 1 0
(NH4)3Ta2NBrio kristallisiert tetragonal. D i e bei der
Synthese
der
kurzem
Tempern
führten auf eine
innenzen-
trierte Elementarzelle u n d die in T a b . I I
angegebe-
erhaltenen
nen
Verbindung
Einkristalle
Gitterkonstanten.
nach
Ein
Versuch,
RU2OC1IO4- [8, 9],
Ru2OBri04-
[8], O s 2 O C l i o 4 - [8], W 2 O C I 1 0 4 - [8] u n d T a 2 O F i 0 2 - [ 1 0 ]
weisen die gleiche S t r u k t u r a u f wie der hier
tierte Nitridokomplex Ta2NBrio3_. In den
tionen über die S c h w i n g u n g s s p e k t r e n
disku-
Publika-
[8-10]
dieser
die
Struktur
u n t e r dieser V o r a u s s e t z u n g zu lösen, e r g a b ein fehlgeordnetes Strukturmodell, das in der
14/mmm
bei d e m
beschrieben werden kann
das A t o m
stisch zur Hälfte
Es
bei
wurde
400 °C
nun
voll
Br(l)
Raumgruppe
(Tab. III)
die P u n k t l a g e
und
32 o
stati-
besetzt.
versucht,
geordnete
durch
langes
Kristalle
Tempern
zu
erhalten.
Tatsächlich zeigten Kristalle, die mehrere
Wochen
in einer abgeschmolzenen Glasampulle erhitzt
den
etwa
waren,
zusätzliche
gleichen
Beugungsreflexe,
Gitterkonstanten
Innenzentrierung
bewirken.
Als
gruppen k a m e n jetzt P4/mnc
von
denen
sich
die
Strukturbestimmung
Raumgruppe
einen
bei
Verlust
der
mögliche
richtig
erwies.
Raum-
in
zentrosymmetrische
als
wor-
die
und P 4 n c
Frage,
bei
In
Es
handelt
sich
hier
um
werden
kann.
der
III).
ein
Ordnungs-Unord-
nungs-Phänomen, das gruppentheoretisch
ben
auf
fehlgeordneten
innenzentrierten S t r u k t u r ; B r ( l ) liegt jetzt a u f
Lage 16i geordnet vor (Tab.
der
dieser
(P4/mnc) besetzen alle A t o m e bis
B r ( l ) die gleiche Position wie in der
Zuordnung.
Die Oxokomplexe
mit
Kristalldaten und Strukturbestimmung
s c h w i n g u n g in Hg+ z e i g e n d a r f . L e t z t e r e w i r d
den
Übereinstimmung
der
während
von
die
metrische B r ü c k e n s c h w i n g u n g bei 243 c m
aufgrund
kommt
schwingung
- 1
zeigt
(vRuBreq) und 154 cm-1 (vRuBrax)
Deformations-
228 c m
Es
bei
s c h w i n g u n g in 2"u+ u n d d i e e n t a r t e t e
Ramanspektrum
angegeben.
werden.
T a = N = T a
in
Ramanspektrum
Absorption
Strukturanalyse die P u n k t s y m m e t r i e D ^ h zu. S o m i t
sind
B r o m v e r b i n d u n g Ru20Brio~4. V o n ihr w i r d nur
P4/mnc
ist
beschrie-
klassengleiche,
auf
m a x i m a l e Untergruppe der R a u m g r u p p e
die L a g e der Brückendeformationsschwingung.
A m
u n d z w a r e r f o l g t ein S y m m e t r i e a b b a u v o m I n d e s 2.
besten
die
K o m p l e x e findet m a n allerdings keine Hinweise
vergleichbar
mit
dem
Ta2NBrio3~
ist
14/mmm,
Zur B e s t i m m u n g der geordneten Struktur
diente
Tab. II. Kristalldaten der Verbindungen (NH4)3Ta2NBrio, K4RU2OC1I0 • H 2 0 [13] und K4Re2OClio • H 2 0 [14].
Die Standardabweichungen sind in Klammern angegeben.
(NH4)3Ta2NBrio
fehlgeordnet
geordnet
0 [pm]
c [pm]
2
Raumgruppe
726,9(3)
1919(1)
2
P4/mnc
737,2(5)
1869(1)
2
14/mmm
K4RU2OC1IO • H 2 0
[13]
K4Re2OClio • H 2 0
[14]
710
1695
2
14/mmm
707,0
1771,9
2
14/mmm
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K.-P. Frank et al. • Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur von Ta^NBrio 3-
303
Tab. III. Ortskoordinaten und Temperaturparameter der Atome in den zwei Modifikationen des (NH4)3Ta2NBrio
und Vergleich mit den entsprechenden Werten des K4Re20Clio • H2O [14].
Die Standardabweichungen sind in Klammern angegeben.
Atom
B [pm2 • 104]
Punktlage
(NH4)3Ta2NBrio in P4/mnc
(geordnet)
NH 4 (1)
NH 4 (2)
Ta
Br(l)
Br(2)
N
2b
4d
4e
16i
4e
2a
0
0
0
0,1922(5)
0
0
0
0,5
0
0,2865(5)
0
0
0,5
0,25
0,0963(1)
0,1058(2)
0,2390(3)
0
0
0
0
0,221(2)
0
0
0
0,5
0
0,261(2)
0
0
0,5
0,25
0,0999(3)
0,1066(5)
0,244(1)
0
0
0
0
0,238
0
0
0
0
0,5
0
0,238
0
0
0,5
0,5
0,25
0,1051
0,112
0,239
0
0
3(2)
3(2)
0,85(1)
2,5(1)
2,4(1)
1(1)
(NH4)3Ta2NBrio in I4/mmm
(fehlgeordnet)
2b
4d
4e
32o
4e
2a
NH 4 (1)
NH 4 (2)
Ta
Br(l)
Br(2)
N
K4Re20Clio • H2O in 14/mmm
H20
K(2)
Re
Cl(l)
01(2)
O
K(l)
2b
4d
4e
16m
4e
2a
4c
ein E i n k r i s t a l l m i t d e n A b m e s s u n g e n 0,25 X 0,25
0,15 mm
3
,
der auf d e m Automatischen
diffraktometer [11] im
0 =
3 bis 28° m i t
lung
vermessen
Beugungswinkelbereich
monochromatischer
wurde.
metrieunabhängige
Es
ergaben
Reflexe,
518
der
und
Br-Atome
wurden
Harker-Symmetrien
[12] erhalten.
Die
durch
einer
N-Atome
H-Atome
der
sich
Lagen
NH4+-Ionen
danach
ließen sich
lokalisieren. E s m u ß a n g e n o m m e n werden, daß
(Tab. III)
fehlgeordnet
metrie verträglich
Die
=
Ta
da
[12]
nicht
die-
besetzen
zugehörige
Tetraedersym-
des
Strukturmodells
für
die
mit
Schwer-
B r führte auf einen Gütefaktor
von
0,085.
Eine
genaue
Teil
noch
-
bezüglich
beiden
alternativen
Das
Ergebnis
der
Interpretation
der
Lage
des
der
und
Auftritt.
Strukturverfeinerung
Ortskoordinaten
und
meter der A t o m e in T a b . I I I
zwi-
xyz
Positionen
noch mit geringer Intensität
Form
der
f e h l g e o r d n e t ist, d a der V e k t o r
ist
in
Temperaturpara-
angegeben.
Diskussion der Struktur
Das Salz (NH4)3Ta2NBri
Ta2NBrio3_-Anionen
Tantalatome
sind
Pattersonsyn-
these zeigte, d a ß a u c h bei d e m vermessenen
Kristall
0
ist aus
NH4+-Kationen
aufgebaut
über
eine
( A b b . 1).
lineare
Brücke mit zwei gleichlangen T a - N - A b s t ä n d e n
tals durch endständige B r - A t o m e zu einem
ergänzt.
Die
äquatorialen
Br-Atome
Anionen die P u n k t s y m m e t r i e
Analog
gebaute
sind
schon
sind
in
isotypen
Komplexionen
seit längerer
diesem
Salze
D4h
Zeit
K4RU2OCI10
beiden
zueinan-
Ta2NBrio3--
resultiert.
mit
bekannt.
Zusammenhang
verTan-
Oktaeder
der
sind ekliptisch
d e r a n g e o r d n e t ( A b b . 2), s o d a ß f ü r d i e
Die
Ta-N-Ta-
knüpft. Zusätzlich wird die Koordination des
Ta-Koordinationsoktaeder
Temperaturfaktoren
und
die
der
geringer
schen den
yxz
und
ist.
Verfeinerung
anisotropen
atome
sind,
4/m nicht mit
einer
werden.
jenigen NH4+-Ionen, die die Punktlage 2 b
Punktsymmetrie
ein
Atoms Br(l) -
Auswertung
Pattersonsynthese
konnten
Differenzfouriersynthese entnommen
Die
sym-
Intensität
genügend stark v o m Untergrund abhob. Die
der Ta-
von
MoKa-Strahsich
deren
x
Einkristall-
Oxobrücken
Interessant
insbesondere
• H2O
[13]
die
und
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304
K.-P. Frank et al. • Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur von Ta^NBrio 3 - 304
Abb. 1. Darstellung der Kristallstruktur
von (NH^Ta^NBrio in der Raumgruppe
P4/mnc.
>sr?Br(2)
Brill
Wv^p
Abb. 2. Struktur des /z-Nitridokomplexes Ta^NBrio3-.
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K . - P . Frank et al. • Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur von Ta^NBrio 3 K4Re2OClio •H
0 [14], die eine d e m
2
(NH4)3Ta2NBri0
nahe v e r w a n d t e Struktur in der tetragonalen
gruppe I 4 / m m m ausbilden (Tab. II und
Die
M2OCI104-
Oxoanionen
Raum-
liegen
Elementarzelle. Im Unterschied
der
wie
die
der
Stickstoff
Orbitale
tals
III).
Ta2NBrio3~-Ionen auf den vierzähligen Achsen
daß
mit
zu
sp-hybridisiert
können
O r b i t a l e px
ist
und
den d2sp3-Hybridorbitalen
Ta-N-cr-Bindungen
hinaus
305
die
am
überlappen.
Stickstoff
F o l g e ist eine ekliptische A n o r d n u n g der
die a u c h beobachtet
äquatorialen
nehmen.
die
Sie
liegen
aufgrund
gruppe
Atome
der
Cl(l)
damit
höheren
I4/mmm
auf
die
einer
der
ein-
der
Raum-
Struktur
Auch im Ta[N(CH3)2]2[02CN(CH3)2]3
Abstände
Re-Salze
Die
Ta2NBrio3-.
fehlenden
Kationen
(NH4)3Ta2NBn
enge
0
K(l)
füllen
dafür
die
im
f r e i e P u n k t l a g e 4 c (1/2 0 0) a u f .
strukturelle
Verwandtschaft
K4Re2OClio • H
gruppentheoretischen
2
0
spiegelt
sich
Beziehung
auch
zwischen
= 1 9 6
u n d 197 p m sind j e d o c h länger als
Möglicherweise
2
0
hierbei
sterische E f f e k t e aus, die durch die höhere
Koordi-
im
Ta[N(CH3)2]2[02CN(CH3)2]3
Im
wirken
hervorgerufen
[(CH3)2N]3Ta=N-C(CH3)3
[20]
werden.
und
der
Cl3(THF)2Ta=N-C(CH3)=C(CH3)-N=TaCl3(THF)
den
be-
[21] liegen T a - N - D r e i f a c h b i n d u n g e n
vor.
chend sind die A b s t ä n d e mit 177 und 175 p m
als im
I4/mmm.
N e b e n d e n e r w ä h n t e n O x o i o n e n RU2OC1IO4-Re2OClio4_ h a b e n auch die Anionen Ta2OFio2~
Struktur
wie der Nitridokomplex
und
[15],
gleiche
Ta2NBri03_.
Abstände in pm
S y m m e t r i s c h e N i t r i d o b r ü c k e n M = N = M sind bisher schon für die Metalle M = R u u n d F e
worden.
[22,
Der Rutheniumkomplex
23]
ist
dabei
dem
Ta-N
Ta-Br(l)
Ta-Br(2)
Br(l)-Br(l')
Br(l)-Br(2)
Br( 1 )-N
NH 4 (1)-Br(l")
NH 4 (2)-Br(l)
NH 4 (2)-Br(2)
NH 4 (2)-Br(l')
184,9(2)
251,4(3)
273,8(6)
354,7(7)
358,1(7)
323(13)
340(1)
347(1)
364(1)
412(1)
durch Wassermoleküle
daß
Ta-N-Ta
180
N-Ta-Br(2)
180
Br(l)-Ta-Br(l')
90
Br(l)-Ta-Br(2)
85,9(1)
N-Ta-Br(l)
94,1(1)
gefunden
Ru2NCl8(H20)23_
Ta2NBrio3~
ersetzt. D e r
geometrisch
Halogenatome
Ru-N-Abstand
v o n 172 p m ist g u t m i t d e m im T a 2 N B r i 0 3 ~ gemessenen Wert
Winkel in Grad
kürzer
Ta2NBrio3-.
analog. E s sind lediglich die axialen
Tab. IV. Wichtige interatomare Abstände und Winkel
im (NH 4 ) 3 Ta 2 NBn 0 in P4/mnc.
2
Entspre-
Untergruppe der R a u m g r u p p e
[ 1 6 ] u n d W 2 O C 1 1 0 4 - [8, 1 6 ] d i e
im
in
teiligten R a u m g r u p p e n wider. P 4 / m n c ist m a x i m a l e
Ru2OBrio4-
im
sich
nationszahl des Tantals
zwischen
( N H 4 ) 3 T a 2 N B n o u n d d e n S a l z e n K4RU2OC1IO • H
bzw.
werden
g r a d n a h e bei 2,0 liegt. D i e z u g e h ö r i g e n
Ta-N
besetzt.
[19]
Bindungs-
die
H20-Molekül
postuliert.
Ta-N-jr-Bindungen angenommen, deren
und
das
Bindungs-
u n d Orgel [18] f ü r das
des
ist
durch
Außerdem
O x o i o n RU2OC1IO4_
Br-Atome,
wird. Ein analoges
modell h a b e n bereits D u n i t z
P o s i t i o n des K a t i o n s N H 4 ( 1 ) im Falle der R u -
Die
hinzukommt.
xxz
Spiegelebene,
Symmetrie
gegenüber
(NILi)3Ta2NBrio
Lage
dyz
bzw.
Notwendige
( N H 4 ) 3 T a 2 N B r i o s i n d sie j e d o c h u m diese S y m m e t r i e -
den
Darüber
u n d p y m i t d e n O r b i t a l e n dxz
a c h s e n verdreht, so d a ß die d e m B r ( l )
entsprechen-
spTan-
verbleibenden
der T a - A t o m e n-Bindungen ausbilden.
zum
die
des
das
vergleichbar,
Tantal
einen
Kovalenzradius
wird
im
etwa
mit
Eine
einem
Fe-N
=
[24].
Ta-Br-Abstände
gegenüber
größeren
symmetrische
Abstand
zu
den
äquatorialen
A t o m e n entsprechen kovalenten
Der
berücksichtigt,
10 p m
^-Nitrido-bis-ftetraphenylporphi-
natoeisen] gefunden
Die
um
aufweist.
Fe=N=Fe-Brücke
166 p m
sofern m a n
der
Summe
Br-
Einfachbindungen.
der
Kovalenzradien
(248 [17]) g e r i n g f ü g i g e r h ö h t e A b s t a n d s w e r t (251 p m ,
T a b . I V ) erklärt sich d u r c h die negative L a d u n g der
Ein
Vergleich
(NH4)3Ta2NBn
0
der T a - N - A b s t ä n d e
Ta2NBrio3_-Ionen,
im
(185 p m , T a b . IV) mit der
Summe
stoßung
der
die
zu
Br-Atome
H i e r w i r k t sich der T r a n s e f f e k t der T a - N - 7 1 - B i n d u n g
trächtlichen
aus.
Ein
einfaches
stand
von
Doppelbindungen.
bilden
einen
kann
man
annehmen,
deutlich
länger.
Die Kationen NH4(1) haben 8 Br-Atome im
d e s T a 2 N B r i o 3 _ - I o n s v e t r ä g l i c h ist, spricht f ü r T a - N Danach
274 p m
Abzum
axialen
hin.
mit
Abstand
n a c h P a u l i n g [17]) d e u t e t a u f das V o r h e g e n eines beBindungsanteils
ist
zusätzlichen
Der
d e r R a d i e n bei k o v a l e n t e r E i n f a c h b i n d u n g (208 p m
Bindungsmodell, das mit der gefundenen Geometrie
Br-Atom
einer
führt.
340 p m
Würfel
als
mit
nächste
der
Nachbarn.
Symmetrie
D^,
AbDiese
der
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306
K.-P. Frank et al. • Darstellung, Schwingungsspektrum und Kristallstruktur vonTa^NBrio 3-306
l ä n g s d e r v i e r z ä h l i g e n A c h s e leicht g e d e h n t ist.
Koordinationspolyeder der A m m o n i u m i o n e n
Das
NH4(2)
ist ebenfalls ein W ü r f e l , der allerdings stärker
deutlich
weiter entfernte B r - A t o m e , die m i t einem
Abstand
=
412 pm
Koordinationssphäre
nur
noch
bedingt
gerechnet werden können,
den
Würfel
zu einem
verzerrten
Kubokta-
eder.
ver-
zerrt ist. Seine P u n k t s y m m e t r i e ist D 2 . V i e r
NH4(2)-Br(l')
gänzen
zur
er-
[1] Yu. A. Buslaev, Yu. Ya. Kharitonov u. S. M.
Sinitsyna, Zh. Neorg. Khim. 10, 533 (1965); Russ.
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u. E. M. Shustorovich, Izv. Akad. Nauk. SSSR,
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1833 (1966).
[3] M. A. Glushkova u. M. M. Evteeva, Zh. Neorg.
Khim. 6, 18 (1961); Russ. J. Inorg. Chem. 6, 9
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Chem. 429, 261 (1977).
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Buslaev, Izvest. Akad. Nauk. SSSR, Neorg.
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J. Am. Chem. Soc. 99, 2473 (1977).
[10] J. Sala-Pala, J. Y . Calves, J. E. Guerchais,
S. Brownstein, J. C. Dewan u. A. J. Edwards,
Can. J. Chem. 56, 1545 (1978).
[11] Automatisches Einkristalldiffraktometer CAD 4,
Firma Enraf-Nonius, Delft. MoKa-Strahlung,
Graphit-Monochromator.
Die Arbeit wurde v o n der Deutschen
gemeinschaft
in
dankenswerter
Weise
Forschungsgefördert.
D e m V e r b a n d der Chemischen Industrie danken
für
finanzielle
stipendium
Unterstützung
(K. P.
und
ein
wir
Promotions-
F.).
[12] G. M. Sheldrick, SHELX-Programmsystem,
Cambridge 1976. Durchführung der Rechnungen
im Zentrum für Datenverarbeitung der Universität Tübingen.
[13] A. M. Mathieson, D. P. Mellor u. N. C. Stephenson,
Acta Crystallogr. 5, 185 (1952).
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Guerchais, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1977,
978
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Chem. Commun. 1978, 579.
[21] F. A. Cotton u. W . T. Hall, Inorg. Chem. 17,
3525 (1978).
[22] M. Chiechanowicz u. A. C. Skapski, J. Chem. Soc.
A 1971 1792.
[23] R. J. D. Gee u. H. M. Powell. J. Chem. Soc.
A 1971, 1795.
[24] W . R. Scheidt, D. A. Summerville u. I. A. Cohen,
J. Am. Chem. Soc. 98, 6623 (1976).
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