Synthese und Kristallstruktur von Iodmethyltriphenylphosphonium

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Synthese und Kristallstruktur von Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid
(C6H5)3PCH2M
Synthesis and Crystal Structure of Iodomethyltriphenylphosphonium Iodide
(C 6 H 5 )3 PCH 2 M H. Vogt*, K. Lauritsen, L. Riesel, M. von Löwis
Institut für Anorganische und Allgemeine Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin,
Hessische Straße 1/2, D-10115 Berlin
G. Reck
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung,
Rudower Chaussee, D-12489 Berlin
Z. Naturforsch. 48 b, 1760-1766 (1993); eingegangen am 22. März 1993
Iodomethyltriphenylphosphonium Iodide, Synthesis, Crystal Structure
Iodomethyltriphenylphosphonium iodide, (C6H 5)3PCH 2I+T, has been prepared by the re­
action of (C6H5)3P with CH2I2 in dichloromethane forming colourless needle like crystals. The
crystal and molecular structures have been determined by an X-ray structure analysis. The
crystals are orthorhombic, space group Pca2!, Z = 8 ; a = 1478,8(3) pm, b = 1249,3(3) pm,
c = 2053,2(3) pm. R = 0.050 for 3219 observed reflections with I > 2cr(I). In the solid state the
title compound exists as two discrete monomeric units, (C6H 5)3 PCH2I+T. In both symmetry
independent units the I - I distances are surprisingly short with 346,5(1) pm and 356,3(1) pm.
For the title compound the results of AM 1, PM 3, and MNDO calculations are in good agree­
ment with corresponding values determined by the X-ray analysis.
Einleitung
Im Zusam m enhang mit unseren systematischen
Untersuchungen im System Phosphan/Halomethan
[1] beschäftigten wir uns auch mit der Reaktion von
Diiodm ethan mit Triphenylphosphan und erhielten
in Analogie zu [2] das erwartete Iodmethyltriphenylphosphoniumiodid. Die Aufklärung der Kri­
stallstruktur der Titelverbindung sollte die Frage
nach der A rt und Weise einer möglichen Io d -Io d Wechselwirkung innerhalb des Moleküls beant­
worten, d.h. die Frage klären, ob die Titelverbindung als ein gewöhnliches Phosphoniumsalz oder
als ein phosphanstabilisiertes isomeres Methyleniodid aufgefaßt werden muß.
Seit dem Nachweis des I3~-Anions und weiterer
Polyiodide [3] wurde eine ganze Reihe von V er­
bindungen, in denen Iod-Iod-W echselw irkungen
auftreten, synthetisiert und ihre M olekülstruktur
aufgeklärt [4 -7]. Charakteristisch für diese V er­
bindungen ist es, daß ein im Kation gebundenes
Iodatom mit einem Iodid-Anion oder einem im
Anion gebundenem Iodatom (I3_, [A1I4]~,
[IW (CO) 4I2] ) wechselwirkt. Die Kationen in den
bisher bekannten Beispielen enthalten als Z en­
tralatom immer ein Elem ent der 5. Hauptgruppe
und lassen sich durch die allgemeine Formel R 3 E I+
(E = N, P, As) beschreiben. Die in den Verbindun­
gen ermittelten Io d -Io d -A b stän d e überstreichen
mit 282,9 pm (Me 3 N I 2 [4]) und 373,1 pm (P 2I 5 +A1I4~
[7]) den recht großen Bereich von 91,2 pm, während
die betreffenden E -I -I-W in k e l mit einer A us­
nahme ([terf-Bu 3 PI]+[W(CO)4 I3]- [5]) nur W erte
zwischen 170 und 179° aufweisen und somit relativ
wenig von einer linearen Anordnung abweichen.
Obwohl Weiss et a l [8 ] in den salzartigen V er­
bindungen l,3-Bis(dimethylamino)-l-3-diiodallyliodid und l,3-Bis(dimethylamino)-3-iodpropargyliodid experimentelle Hinweise auf das Vorliegen
einer Iod-Iod-W echselw irkung erhielten, ist mit
der erfolgreichen Strukturaufklärung des Iodmethyltriphenylphosphoniumiodids der eindeutige
Nachweis erbracht, daß auch am Kohlenstoff ge­
bundene Iodatom e mit Iodid-Anionen in Wechsel­
wirkung treten.
* Sonderdruckanforderungen an Dr. H. Vogt.
Verlag der Zeitschrift für Naturforschung,
D-72072 Tübingen
0932-0776/93/1200-1760/$ 01.00/0
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H. Vogt et al. ■Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid (C6HS)3PCHIT~
Tab. I. Kristalldaten und Angaben zur Strukturbestim­
mung von (C6H 5 )3 PCH2I+I".
Experimenteller Teil
Darstellung des
lodm ethyltriphenylphosphonium -iodids
Zu einer Lösung von 10 mmol (2,68 g) Diiodm ethan in 20 ml Dichlorm ethan wurde bei -4 0 °C
eine Lösung von 10 mmol (2,62 g) Triphenylphosphan in 20 ml Dichlorm ethan unter Rühren lang­
sam zugetropft. Nach dem Erw ärm en auf R.T.
wurde noch drei Stunden gerührt. Aus der klaren
farblosen Lösung fielen nach m ehreren Tagen na­
delförmige farblose Kristalle aus. Nach 28 Tagen
beträgt die A usbeute etwa 80%. D er mittels DTA
ermittelte Schmelzpunkt beträgt 240 °C und geht
mit einer Zersetzung der Verbindung einher.
Elementar analyse CI9H 17PI2
Ber.
Gef.
C 43,05
C 43,0
H 3,23
H 3,21
1761
P5,84% ,
P6,06% .
3 1 P-NMR: Singulett bei +23 ppm (CH 2 C12). Massenspektrum: m /z = 51 (71,4%), 77 (31,2%),
107 (49,1%), 108 (77,9%), 127 (84%), 152 (23,7%),
183 (100% ), 184 (23,6% ), 254 (47,1 % ), 262 (49,7% ),
276 (1,8%).
Gang der Strukturbestimmung
Für die Röntgenkristallstrukturanalyse wurde
ein nadelförmiger Kristall mit den Abmessungen
0,35 X 0,2 X 0,2 mm verwendet. Die Kristalldaten
und Einzelheiten der Messung der Reflexintensitä­
ten, die auf einem Enraf-Nonius-CAD 4-Diffraktom eter erfolgten, sind Tab. I zu entnehmen.
Aufgrund der beobachteten systematisch aus­
gelöschten Reflexe (0 k l, l = 2 n + l und hOl, h =
2n + 1) und einer Intensitätsstatistik konnte auf die
Kristallsystem
Gitterkonstanten
Zellvolumen
Formeleinheiten/Zelle
Dichte, berechnet
Raumgruppe
Meßgerät
Strahlung
orthorhombisch
a = 1478,8(3) pm
b = 1249,3(3) pm
c = 2053,2(3) pm
V = 3793,2 106 pm 3
Z
Dx= 1,856 g/cm3
Pca21
Enraf-Nonius CAD-4
MoKa (Graphit-Mono­
chromator)
Zahl der Reflexe zur Gitter- 25
konstantenbestimmung
Meßbereich
3° < 2 6 < 50°; 2 Q-a>-scan
Zahl der gemessenen
3430
Reflexe
Zahl der unabhängigen
3219 mit I> 2 a (I)
Reflexe
Korrekturen
Lorentz, Polarisation
Verfeinerung
Einheitsgewichte mit w = 1
R
0,054 für alle Reflexe
0,050 für verwendete Re­
flexe
0,063
Rw
0,5 eÄ - 3
Restelektronendichte
Atomformfaktoren
International Tables for
X-ray Crystallography
(1974)
Rechenprogramme
SDP-Enraf-N onius,
MOLGRAF [9];
CELLGRAF [9]
Raumgruppe P c a 2 1 mit zwei sym m etrieunabhän­
gigen Formeleinheiten C 19H 17 PI 2 geschlossen wer­
den. Dies wurde durch das Ergebnis der Struktur­
analyse bestätigt.
C31
C37
C18
C12
Abb. 1. Darstellung der beiden kristallographisch unterschiedlichen Moleküle des (C6H 5)3 PCH 2I+I .
1762
Atom
11
12
13
14
PI
P2
CI
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
CIO
C ll
C 12
C13
C14
C15
C16
C 17
C 18
C19
C20
C21
C22
C23
C24
C25
C26
C27
C28
C29
C30
C31
C32
C33
C34
C35
C36
C37
C38
H. Vogt et al. • Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid (C6H5)3PCHI+T
X
0,04406(8)
0,20823(9)
0,23138(9)
0,0288(1)
-0,1108(3)
0,3610(3)
-0,074(1)
0,325(1)
- 0 ,2 1 1 ( 1 )
-0,263(1)
-0,340(1)
-0,364(1)
-0,315(1)
-0,236(1)
-0,140(1)
-0,224(1)
-0,245(2)
-0,176(1)
-0,089(1)
-0,067(1)
-0,024(1)
0,036(1)
0,103(2)
0,109(2)
0,045(2)
-0,024(1)
0,382(1)
0,467(1)
0,479(1)
0,408(2)
0,323(1)
0,308(1)
0,461(1)
0,509(2)
0,585(2)
0,614(2)
0,566(2)
0,487(2)
0,277(1)
0,296(2)
0,227(2)
0,157(2)
0,137(2)
0 ,2 0 0 ( 1 )
0,03713(9)
0,55047(9)
-0,0667(1)
0,4267(1)
0,0542(3)
0,5655(4)
0,113(1)
0,634(1)
0,125(1)
0,185(1)
0,235(2)
0,225(2)
0,169(2)
0,119(2)
-0,089(1)
-0,114(2)
-0,224(2)
-0,295(2)
-0,269(2)
-0,161(1)
0,073(1)
0,156(2)
0,166(2)
0,107(2)
0,027(2)
0,005(2)
0,425(1)
0,390(2)
0,285(2)
0,215(2)
0,248(2)
0,354(2)
0,633(1)
0,594(2)
0,648(2)
0,742(2)
0,780(2)
0,728(2)
0,582(2)
0,518(2)
0,540(2)
0,614(2)
0,667(2)
0,651(2)
Tab. II. Atomkoordinaten und ihre Standardab­
weichung.
z
B/A2
0 ,0 0 0
3,48(2)
3,72(2)
4,13(3)
4,96(3)
2,57(8)
2,94(9)
3,3(3)
3,4(3)
2,6(3)*
3,1(3)*
4,3(4)*
4,3(4)*
4,2(4)*
3,7(4)*
3,3(3)*
4,1(4)*
4,8(4)*
4,3(4)*
3,9(4)*
3,3(3)*
3,3(3)*
4,4(4)*
5,6(5)*
5,4(5)*
6 ,1 (6 )*
4,2(4)*
3,1(3)*
4,2(4)*
4,8(4)*
5,3(5)*
4,6(4)*
4,1(4)*
3,2(3)*
4,9(5)*
4,9(5)*
4,9(5)*
5,5(5)*
4,9(5)*
4,1(4)*
5,3(5)*
6 ,1 (6 )*
6,5(6)*
6 ,2 (6 )*
4,6(4)*
0,00990(7)
0,08903(7)
-0,06828(8)
-0,1154(2)
0,1288(2)
-0,0397(9)
0,0558(9)
-0,1407(8)
-0,0976(9)
-0,118(1)
-0,186(1)
-0,226(1)
-0,207(1)
-0,1044(9)
-0,089(1)
-0,075(1)
-0,078(1)
-0,094(1)
-0,1056(9)
-0,1760(9)
-0,169(1)
-0,219(1)
-0,268(1)
-0,277(1)
-0,230(1)
0,1141(9)
0,094(1)
0,076(1)
0,078(1)
0,095(1)
0,115(1)
0,1556(9)
0 ,2 1 2 ( 1 )
0,235(1)
0,206(1)
0,151(1)
0,129(1)
0,194(1)
0,253(1)
0,303(1)
0,293(1)
0,236(1)
0,183(1)
Falls die auch denkbare zentrosymmetrische
R aum gruppe Pcam vorliegen würde, müßten die
M oleküle A und B durch eine Spiegelebene inein­
ander überführbar sein. Diese Spiegelebene ist auch
in grober N äherung nicht vorhanden. D arüber hin­
aus unterscheiden sich die beiden Moleküle deut­
lich in ihrer Konform ation (vgl. Abb. 1).
Ein Versuch, die Struktur mit direkten M etho­
den zu bestimmen, scheiterte. Deshalb wurden die
Positionen der vier I-Atome aus einer PattersonSynthese ermittelt. Eine folgende DifferenzFourier-Synthese ergab die Lage beider P-Atome.
Nach einer Verfeinerung der Koordinaten und an­
Die mit * gekennzeichneten Atome wurden
isotrop verfeinert, die anderen anisotrop ent­
sprechend: (4/3) •[a2*B(l,l) + b 2*B(2,2) +
c2*B(3,3) + ab (cosy)*B(1,2) + ac(cos/?)*B(l,3) +
bc(cosa)*B(2,3)].
isotropen Tem peraturfaktoren konnten aus einer
weiteren Differenz-Fourier-Synthese alle C-Atome
lokalisiert werden. Die abschließende full-matrixleast-squares-Verfeinerung der Atom koordinaten,
der anisotropen Tem peraturfaktoren der schweren
Atome und der M ethylkohlenstoffatome sowie der
isotropen Tem peraturfaktoren der anderen CAtome konvergiert unter Verwendung einheit­
licher Gewichte für alle Reflexe mit R = 0,050.
Die O rtsparam eter der A tom e - mit Ausnahme
der H-Atome - sowie deren Standardabweichung
sind in Tab. II zusammengefaßt. Die wichtigstenBindungsabstände und -winkel enthält Tab. III.
H. Vogt et al. ■Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid (C6H5)3PCHIT
1763
Tab. III. Ausgewählte Bindungslängen und
-winkel im (C6H 5)3 PCH 2I2.
a) Bindungsabstände in pm
P (l)-C (l)
180,3(8)
180,5(7)
P (l)-C (3)
184,9(6)
P(l)-C (9)
180,6(8)
P(l)-C (15)
214,5(8)
C (l)-I(l)
356,3(6)
1(1) —1(3)
P(2)-C(2)
P(2)-C(21)
P(2)-C(27)
P(2)-C(33)
C(2)-I(2)
1(2)-1(4)
b) Bindungswinkel in °
C (l)-P (l)-C (3 )
107,4(4)
C (l)-P (l)-C (9 )
111,0(4)
C (l)-P (l)-C (1 5 ) 108,9(4)
C (3 )-P (l)-C (9 )
108,4(4)
C (3)-P(l)-C (15) 108,9(4)
C (9)-P(l)-C (15) 112,1(4)
I ( l) - C ( l) - P ( l)
113,2(4)
C (l)-I(l)-I(3 )
170,9(9)
C(2)-P(2)-C(21)
C(2) - P(2) - C(27)
C(2) - P(2) - C(33)
C(21) - P(2) - C(27)
C(21) - P(2) - C(33)
C(27) - P(2) - C(33)
I(2)-C (2)-P(2)
C (2)-I(2)-I(4)
180,5(8)
181,2(7)
178,7(7)
183,3(9)
222,0(9)
346,6(6)
Strukturbeschreibung und Diskussion
Die Kristallstruktur des Iodm ethyltriphenylphosphonium-iodids wird durch zwei kristallographisch unterschiedliche (C 6H 5 ) 3 PCH 2 I2-Einheiten
aufgebaut (Abb. 1). Parallel zur (OOl)-Ebene sind
alternierend P (l)- und P(2)-M oleküle so ausge­
richtet, daß jeweils eine Phenylgruppe der P (l)-E in ­
heit mit einer Phenylgruppe der P(2)-Einheit wech­
selwirkt. D er Winkel zwischen den wechselwirken­
den Phenylgruppen beträgt nur 8 °. D er kürzeste
C -C -A b stan d zwischen diesen Phenylgruppen be­
trägt 326,8 pm (C (8 )-C (37)) und der längste
356,0 pm (C (6)-C (35)). A ußerdem sind die P (l)und P(2)-Einheiten so ausgerichtet, daß die jewei­
ligen CH 2I2-Gruppierungen zueinander orientiert
sind, so daß die I-Atom e quasi eine eigene Schicht
bilden (Abb. 2). Die CH 2 I2-G ruppen sind parallel
zur (OOl)-Ebene gestaffelt angeordnet, so daß die
I-Atome sich gegenseitig wenig behindern. Interes­
santerweise sind die I-A tom e 1(3) und 1(4) zu den
P-Atom en P(2) und P (l) orientiert. D er Abstand
der Iodatom e zu den betrachteten P-Atom en
beträgt 504,4 pm (I(3 )-P (2 )) und 518,1pm
(I(4 )-P (l)).
Die P-Atom e im (C 6H 5 ) 3 PCH 2 I 2 sind durch die
vier C-Atome nahezu tetraedrisch koordiniert. Die
P -C -A b stän d e von 178,7(7) bis 181,2(7) pm
(Tab. III) weisen keine B esonderheiten auf und
stimmen mit den P -C -A b stän d en überein, die z. B.
für Halogenotriphenylphosphonium -Kationen er­
m ittelt wurden [10]. Interessanter ist der signifi­
kante Unterschied in den C -I-A b stä n d en der bei­
den kristallographisch unterschiedlichen Moleküle
111,7(4)
106,3(4)
110,3(5)
111,6(4)
110,3(5)
106,3(5)
111,4(4)
177,4(9)
Die Bindungsabstände und -winkel inner­
halb der Phenylringe weisen keine Beson­
derheiten auf und sind deshalb nicht mit auf­
geführt.
von 7,5 pm. W ährend der C -I-A b sta n d im ,,P(1)Molekül“ mit 214,5(8) pm identisch mit dem C - I Abstand im CI 4 (215 pm [11]) ist und in etwa der
Summe der Kovalenzradien des Kohlenstoffs und
des Iods (210pm [11]) entspricht, ist der C -I- A b ­
stand im „P(2)-M olekül“ mit 222,0(9) pm deutlich
vergrößert. Die I-I-A b stän d e von 356,3(6) pm
(1(1)-1(3)) und 346,6(6) pm (1(2)-1(4)) sind rela­
tiv lang und liegen damit zwischen der Summe der
Kovalenzradien (266 pm [11]) und der Summe der
van der Waals-Radien (390 - 424 pm [11]) und stim­
men in etwa mit der Summe aus Kovalenz- und
Ionenradius (339 pm [11]) überein. Io d -Io d -A b ­
stände im Bereich von 300 bis 350 pm sind für
12
12
12
Abb. 2. Kristallstruktur des (C6H 5)3 PCH 2I+T. Abstände
(pm): P (l)-I(4 ) 518,1; P(2)-I(3) 504,4.
1764
H. Vogt et al. • Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid (C6H5)3PCHI+I~
a) Bindungsabstände in pm
P -C H 2I2
C -I
I-I
KSA
180,3a
214,5
356,3
b) Bindungswinkel in °
P -C -I
C -I-I
113,2
170,9
c) Torsionswinkel in °
I( l) -C (l)-P (l)-C (9 )
1(2) - C(2) - P(2) - C(21)
C (l)-P (l)-C (9 )-C (1 4 )
C(2)-P(2)-C(21)-C(26)
C(l) -P (l) - C(3) - C(4)
C(2) - P(2) - C(27) - C(28)
C (l)-P (l)-C (1 5)-C (16)
C(2) - P(2) - C(33) - C(34)
346,6
AMI
161,5
228,7
257,9
PM3
175,5
203,1
275,2
MNDO
181,3
208,8
257,4
111,3
177,4
126,3
178,2
117,3
173,1
114,4
180,0
-41,6
-52,5
-40,6
-32,8
-54,4
-57,0
-27,5
-34,2
-44,6
-36,3
-28,0
-22,4
1,87
-0,78
0,52
-0,30
0,13
-0,52
180,5b
2 2 2 ,0
-60,2
-52,3
-90,2
-89,2
19,2
-10,7
24,2
5,3
d) berechnete Nettoladungen der P-- C - I - I-Gruppierung
P
3,38
C
-1,57
I
0,13
I
-0,40
Verbindung
Ref.
^E-I
dw
Me3NI+IPh3 PI+IPh3AsI-I(f-Bu)3PI+IPh3PI+I3[(Ph3PP) 2I 3-]I3(r-Bu)3PI+(W(CO)4I3)pi 4+a i i 4p 2i 5+a i i 4
4
4
5
5
227
248,1
264,0
246,1
239,5
240,1
240,1
239,6*
240,9*
282,9
316
300,5
332,6
355,1
350,6
355,1
342,2*
345,5*’a
373,1 *•»
356,3
346,6
Ph3 PCH2I+I^
Ph3PCH 2I+I_d
6
6
5
7
7
Tab. IV. Vergleich der expe­
rimentell erhaltenen (KSA)
und der berechneten Bin­
dungsabstände und -winkel,
sowie die berechnete La­
dungsverteilung
in
der
P - C - 1- I-Gruppierung.
214,5
2 2 2 ,0
die verschiedenen Polyiodid-Ionen vermessen wor­
den [3]. D arüber hinaus wurden in den anderen
Verbindungen mit Iod-Iod-W echselw irkungen
Io d -Io d -A b stände von 282,9 bis 373 pm ermittelt
(vgl. Tab. V).
Vergleicht man die verschiedenen Iodphosphonium-Verbindungen miteinander, so fällt auf, daß
die Verkürzung des P -I-A b stan d es mit einer A uf­
weitung der I-I-B in d u n g einhergeht. Insbesonde­
re wird das im Vergleich des (C 6 H 5 ) 3 PI+T mit dem
(C 6 H 5 ) 3 PI+I3_ deutlich. W ährend die P -I-B indung
im (C 6 H 5)3P T T gegenüber der im (C 6 H 5 )3 PI+I3~ um
8 , 6 pm vergrößert ist, verringert sich der Iod - Iod-
0 ,2 2
-0,79
509,9
564
564,5
578,7
594,6
590,7
595,2
581,8*
586,8*’a
614,0*b
570,8
568,6
179
178,2
174,8
177,6
156,8
177,4
171,1
169-174
170,9
177,4
a „P(l)-Molekül“; b ,,P(2)Molekül“.
Tab. V.
Elem ent-Iodund
Iod - Iod-Bindungsabstände (pm),
sowie
Element - I o d - Iod-Bindungswinkel (°) in bisher bekann­
ten Verbindungen mit Iod-IodWechselwirkungen.
* Durchschnittswerte; a P(III),
b P(V); c P(l)-Molekül; d P(2)Molekül.
Bindungsabstand in den betreffenden M olekülen
um 39,1 pm. Dieser Sachverhalt kann nach [5] auf
die geringere Nucleophilie des I3~-Anions gegen­
über dem T-Anion zurückgeführt werden. In die­
sem Zusammenhang ist es bem erkenswert, daß
auch beim Vergleich der beiden kristallographisch
unabhängigen M oleküle des (C 6H 5 ) 3 PCH 2T T fest­
zustellen ist, daß eine Verkürzung des C -I- A b ­
standes um von 7,5 pm mit einer Verlängerung des
I - I-Abstandes um 9,7 pm verbunden ist (vgl.
Tab. V). Die unterschiedlichen P - I - und I - I - A b ­
stände in den beiden chemisch äquivalenten M o­
lekülen können in diesem Fall nicht über intram o­
H. Vogt et al. • Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid (C6H 5)3PCHIT
1765
lekulare Wechselwirkungen wie im Fall der Iodtriphenylphosphonium-iodide erklärt werden, son­
dern sind auf intermolekulare Wechselwirkungen
innerhalb des Kristallgitters zurückzuführen.
bis 100 pm kürzer erhalten. Ebenfalls große A b­
weichungen zwischen Rechnungen und Experi­
ment zeigen die aufgeführten Torsions winkel
(Tab. IV, Abb. 3).
Semiempirische Berechnungen
Schlußfolgerungen
Die semiempirischen Berechnungen (A M I,
PM 3, MNDO) wurden auf einer RS/6000-320 mit
dem Programm M OP AC [12] durchgeführt. Die für
diese Diskussion wesentlichen M olekülparam eter
sind in der Tab. IV zusammen m it denen aus der
Kristallstrukturanalyse erhaltenen aufgeführt. Die
berechneten Bindungslängen P - C H 2 I2, C - I und
I - I differieren innerhalb der drei M ethoden um
etwa 20 pm, die Bindungswinkel P - C - I und
C - I - I um 12° und 7°. Deutlich größere Abwei­
chungen weisen die aufgeführten Torsionswinkel
auf. D er Vergleich der aus der Kristallstrukturana­
lyse erhaltenen M olekülparameter mit den berech­
neten zeigt, daß sowohl die A bstände C - I und
P - C H 2 I 2 als auch die Winkel P - C - I und C - I - I
durch die MNDO-Rechnung gut reflektiert w er­
den. Die aus den AM 1- und PM 3-Rechnungen er­
haltenen D aten weichen von den experimentell b e­
stimmten deutlich ab. Der I-I-A b sta n d wird im
Vergleich zu den experimentell erm ittelten um 80
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß
das
(C 6 H 5 ) 3 PCH 2 I 2
als
ein
Ionenpaar
(C 6H 5 ) 3 PCH 2 I+T z u betrachten ist. Sowohl der I - I A bstand von 346,5 bzw. 356,3 pm als auch der
C -I-I-W in k e l von 170,9° bzw. 177,4° sprechen für
diese Betrachtung. Dam it im Einklang steht auch
die Ladungsverteilung innerhalb der PCH 2II-Gruppe, die aus den Berechnungen (Tab. IV) folgt, sowie
die relativ gute Löslichkeit in polaren Lösungsmit­
teln wie Acetonitril und Methylenchlorid und die
sehr geringe Löslichkeit in E ther und Benzen und
das 3 1 P-NMR-Signal von + 32 ppm einer Lösung der
Titelverbindung in Dichlormethan.
Somit wird das Spektrum der ionogenen Verbin­
dungen mit I-I-W echselw irkungen um einen V er­
treter erweitert, bei dem das im Kation gebundene
Iodatom an Kohlenstoff und nicht an ein Elem ent
der 5. H auptgruppe gebunden ist.
Gegen die Auffassung des (C 6H 5 )3 PCH 2 I+T als
ein phosphanstabilisiertes isomeres Methyleniodid
spricht der große I - I-Abstand, der gegenüber der
Rechnung um 80 bzw. 100 pm vergrößert gemessen
wurde und der C -I-I-W in k e l von nahe 180°. Für
isomere Dihalogenm ethane wurden dagegen
C -X -X -W in k e l von 120°berechnet (MNDO- und
A M I-B erechnungen für C H ^ [13]; für CH 2Br2,
CH 2 BrCl, CH 2 C12 [14-15]).
Die Listen der beobachteten F-W erte und der
Tem peraturfaktoren können beim Fachinformationszentrum Karlsruhe, Gesellschaft für wissen­
schaftlich-technische Information mbH, D-76344
Eggenstein-Leopoldshafen, unter Angabe der H in­
terlegungsnum m er CSD 57100, der A utoren und
des Zeitschriftenzitats angefordert werden.
Abb. 3. Vergleich der Molekülstrukturen; starke Linie:
KSA „P(l)-Molekül“; normale Linie, große Kreise:
AM I; normale Linie, mittlere Kreise: PM3; normale
Linie, kleine Kreise: MNDO.
Die A utoren danken dem Fonds der Chemischen
Industrie für die Bereitstellung der RS/6000-320.
1766
H. Vogt et al. ■Iodmethyltriphenylphosphonium-iodid (C6H5)3PCHI+r
[1] K. Lauritsen, H. Vogt, L. Riesel, Phosphorus, Sul­
fur, and Silicon 77,211 (1993).
[2] D. Seyferth, J. K. Heeren, G. Singh, S. O. Grim,
W. B. Hughes, J. Organometallic Chem. 5, 267
(1966).
[3] A. F. Wells, Structural Inorganic Chemistry, 5. ed.,
S. 398, Clarendon Press, Oxford (1984).
[4] S. M. Godfrey, D. G. Kelly, C. A. McAucliffe, A. G.
Machie, R. G. Pritchard, S. M. Watson, J. Chem. Soc.
Chem. Commun. 1991,1163.
[5] M. Bätcher, W.-W. Du Mont, S. Pohl, W. Saak,
Phosphorus, Sulfur, and Silicon 49/50, 147 (1990);
N. Kuhn, R. Jüschke, W.-W. Du Mont, M. Bätcher,
D. Bläser, R. Boese, Z. Naturforsch. 44 b, 9 (1989).
[6 ] F. A. Cotton, P. A. Kibala, J. Am. Chem. Soc. 109,
3308 (1987).
[7] S. Pohl, Z. Anorg. Allg. Chem. 498, 15 (1983) und
498, 20 (1983).
[8 ] R. Weiss, H. Wolf, V. Schubert, T. Clark, J. Am.
Chem. Soc. 103, 6142 (1981).
[9] G. Reck, R.-G. Kretschmer, Computerprogramme
zur Darstellung und Interpretation von Molekülund Kristallstrukturen, Bundesanstalt für Material­
forschung und -prüfung, Berlin.
[10] H. Vogt, S. I. Trojanov, V. B. Rybakov, Z. Natur­
forsch. 48b, 160 (1993).
[11] J. E. Huheey, Anorganische Chemie/Prinzipien von
Struktur und Reaktivität, S. 279 f., Walther de
Gruyter, Berlin-New York (1982).
[12] MOPAC, a Semiempirical Molecular Orbital Pro­
gram, in der Modifikation von Dr. T. Clark, Institut
für Organische Chemie, Friedrich-Alexander-Universität, Erlangen-Nürnberg.
[13] M. von Löwis und H. Vogt, unveröffentlicht.
[14] G. Maier, H. P. Reisenauer, J. Hu, L. J. Schaad,
B. A. Hess (Jr.), J. Am. Chem. Soc. 112,5117 (1990).
[15] H.-U. Gremlich, T. K. Ha, G. Zumofen, R. E.
Bühler, J. Phys. Chem. 85, 1336 (1981).
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