Al5Br7⋅5 THF – das erste salzartige Aluminiumsubhalogenid

Klemp, Christoph; Stößer, Gregor; Krossing, Ingo; Schnöckel, Hansgeorg

doi:10.1002/1521-3757(20001016)112:20<3834::aid-ange3834>3.3.co;2-v

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“…Three of the surrounding Ga atoms are attached to two halogen atoms whereas the fourth gallium atom is only attached to one halogen atom (Figure 17 a). An analogous Al 5 X 7 compound with a similar structure was recently synthesized (a halide transfer leads to the crystalline compound via two ionic species [Al 5 X 8 ] − and [Al 5 X 8 ] + ) 71…”

Section: Metalloid Gallium Compoundsmentioning

confidence: 99%

Metalloid Aluminum and Gallium Clusters: Element Modifications on the Molecular Scale?

Schnepf

Schnöckel

2002

Angew. Chem. Int. Ed.

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301

189

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As members of the same group in the periodic table, the industrially significant elements aluminum and gallium exhibit strong similarities in the majority of their compounds. In contrast there are significant differences in the structures of the two elemental forms: Aluminum forms a typical closest-packed metallic structure whereas gallium demonstrates a diversity of molecular bonding principles in its seven structural modifications. It can therefore be expected that differences between Al and Ga compounds will arise when, as for the elemental forms, many metal-metal bonds are formed. To synthesize such cluster compounds, we have developed the following synthesis procedure: Starting from gaseous monohalides at around 1000 degrees C, metastable solutions are generated from which the elements ultimately precipitate by means of a disproportionation reaction at room temperature. On the way to the elemental forms, molecular Al and Ga cluster compounds can be obtained by selection of suitable ligands (protecting groups), in which a core of Al or Ga atoms are protected from the formation of the solid element by a ligand shell. Since the arrangement of atoms in such clusters corresponds to that in the elements, we have designated these clusters as metalloid or elementoid. In accordance with the Greek word [see text] (ideal, prototype), the atomic arrangement in metalloid clusters represents the prototypic or ideal atomic arrangement in the elements at the molecular level. The largest clusters of this type contain 77 Al or 84 Ga atoms and have diameters of up to two nanometers. They hold the world record with respect to the naked metal-atom core for structurally characterized metalloid clusters.

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Section: Metalloid Gallium Compoundsmentioning

confidence: 99%

Metalloid Aluminum and Gallium Clusters: Element Modifications on the Molecular Scale?

Schnepf

Schnöckel

2002

Angew. Chem. Int. Ed.

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301

189

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“…Drei der umgebenden Ga‐Atome sind an zwei Halogenatome, das vierte ist nur an ein Halogenatom gebunden (Abbildung 17 a). Das analoge Al 5 X 7 mit einer ähnlichen Struktur wurde kürzlich hergestellt (hier führt jedoch erst ein Halogenidtransfer über zwei ionische Spezies [Al 5 X 8 ] − und [Al 5 X 8 ] + zu einer kristallinen Verbindung) 71…”

Section: Metalloide Galliumverbindungenunclassified

Metalloide Aluminium- und Galliumcluster: Elementmodifikationen im molekularen Maßstab?

2002

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Die technisch wichtigen Elemente Aluminium und Gallium weisen als Nachbarn im Periodensystem in den meisten ihrer Verbindungen starke Ähnlichkeiten auf. Dagegen gibt es gravierende Unterschiede zwischen den Strukturen der beiden Elementformen: Aluminium hat als typisches Metall eine dichtgepackte Struktur, für Gallium findet man hingegen sieben Modifikationen mit vielfältigen molekularen Verknüpfungsprinzipien. Unterschiede zwischen molekularen Al‐ und Ga‐Verbindungen sind folglich immer dann zu erwarten, wenn wie in den Elementformen viele Metall‐Metall‐Bindungen geknüpft werden. Für die Synthese solcher Clusterverbindungen haben wir folgendes Syntheseprinzip entwickelt: Ausgehend von gasförmigen Monohalogeniden bei ca. 1000 °C werden metastabile Lösungen erzeugt, aus denen sich letztendlich durch eine Disproportionierung bei Raumtemperatur die Elemente abscheiden. Auf dem Weg zu den Elementen lassen sich durch eine geeignete Wahl der Liganden (Schutzgruppen) molekulare Al‐ und Ga‐Clusterverbindungen erhalten, in denen ein Kern aus Al‐ bzw. Ga‐Atomen durch eine Ligandenhülle vor einer Weiterreaktion geschützt wird. Da die Anordnung der Atome in solchen Clustern derjenigen in den Elementen entspricht, haben wir diese Cluster als metalloid oder elementoid bezeichnet. Im Sinne des ειδoς‐Begriffs sind die Atomanordnungen in metalloiden Clustern gewissermaßen das „Urbild“ oder „Ideal“ der Atomanordnung der Elemente im molekularen Maßstab. Die größten Cluster dieser Art enthalten 77 Al‐ oder 84 Ga‐Atome bei Durchmessern von bis zu zwei Nanometern. Sie halten hinsichtlich des „nackten“ Metallatomkerns den Größenweltrekord unter den strukturell untersuchten metalloiden Clustern.

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“…An analogous mechanism has been described for the formation of Al 5 X 7 species 2. 15 If THF is used as donor, the reaction does not stop at 1′ ; on the contrary, through the formation of additional GaGa bonds and the reduction of 1 by GaBr the recently reported compound Ga 24 Br 22 (thf) 10 ( 2 ) could be formed. According to DFT calculations, the following reaction given in Equation (1) is exothermic by −560 kJ mol −1 . …”

Section: Methodsmentioning

confidence: 99%

Ga₁₀Br₁₀(4‐tert‐Butylpyridine)₁₀: A Mixed‐Valent Gallium(I) Subhalide as an Intermediate during the Formation of Elemental Gallium?

2005

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Primary steps on the way towards Ga metal: The second structurally characterized gallium(I) subhalide Ga10Br10(4‐tert‐butylpyridine)10 (see picture, blue Ga, yellow N, green Br) allows an insight into the intra‐ and intermolecular redox process during the formation of α‐gallium by the disproportionation reaction of a metastable GaBr solution. During this process, metalloid clusters with an increasing number of “naked” Ga0 atoms in the core and GaX2 entities in the periphery grow.

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Al5Br7⋅5 THF – das erste salzartige Aluminiumsubhalogenid

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Metalloid Aluminum and Gallium Clusters: Element Modifications on the Molecular Scale?

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Metalloide Aluminium- und Galliumcluster: Elementmodifikationen im molekularen Maßstab?

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