Kristallstruktur, Phasenumwandlung und Kaliumionenleitfähigkeit von Kaliumtrifluormethylsulfonat

Abstract

Professor Hanskarl Mu È ller-Buschbaum zum 70. Geburtstag gewidmet Inhaltsu È bersicht. Nach Guinier-Simon-Untersuchungen ist Kaliumtrifluormethylsulfonat dimorph, mittels DSC wird eine Umwandlungstemperatur von ±33°C und eine Umwandlungsenthalpie von 0.93 ± 0.03 kJ/mol ermittelt. Im Beugungsexperiment erstreckt sich die Phasenumwandlung in die Tieftemperaturmodifikation u È ber einen Temperaturbereich von ±63°C bis ±45°C. Sie ist monoklin mit den Gitterparametern (±120°C) a = 10.300(3) A Ê , b = 6.052(1) A Ê , c = 14.710(4) A Ê , b = 111.83(2)°. Die Raumtemperaturmodifikation kristallisiert monoklin in der Raumgruppe P2 1 mit den Gitterparametern a = 10.679(5) A Ê , b = 5.963(2) A Ê , c = 14.624(5) A Ê und b = 111.57(3)°(Z = 6). Nach den Ergebnissen von Einkristallstrukturanalysen ist Kaliumtrifluormethylsulfonat aus drei verschiedenen Kalium-SauerstoffKoordinationspolyedern aufgebaut, die so angeordnet sind, daû die koordinierenden SO 3 CF 3 -Anionen ovale Kana Èle ausbilden, in die alle lipophilen CF 3 -Gruppen hineinragen. Die Schmelzenthalpie (F p = 237°C) von Kaliumtriflat betra È gt 13.59 kJ/mol, die spezifische Kaliumionenleitfa È higkeit betra È gt 3.68´10 ±6 Scm ±1 bei 205°C. Crystal Structure, Phase Transition, and Potassium Ion Conductivity of Potassium TrifluoromethanesulfonateAbstract. According to the results of temperature dependent powder diffractometry (Guinier-Simon-technique) potassium trifluoromethanesulfonate is dimorphic. The phase transition occurs between ±63°C and ±45°C. The low-temperature modification crystallizes monoclinic with a = 10.300(3) A Ê , b = 6.052(1) A Ê , c = 14.710(4) A Ê , b = 111.83(2)°(±120°C) and the room-temperature modification with a = 10.679(5) A Ê , b = 5.963(2) A Ê , c = 14.624(5) A Ê , b = 111.57(3)°, Z = 6, P2 1 . According to single crystal structure determination, potassium trifluoromethanesulfonate consists of three different potassium-oxygen-coordination polyhedra, linked by sulfur atoms of the trifluoromethanesulfonate groups. This results in a channel structure with all lipophilic trifluoromethane groups pointing into these channels. By means of DSC, the transition temperature and enthalpy have been determined to be ±33°C and 0.93 ± 0.03 kJ/mol, respectively. The enthalpy of melting (237°C) for potassium trifluoromethanesulfonate is 13.59 kJ/mol, the potassium ionic conductivity is 3.68´10 ±6 Scm ±1 at 205°C.

Kristallstrukturen und Phasenumwandlungen von Kalium‐ Tetrakis(trifluormethyl)borat, K[B(CF3)4]

“…Wegen der geringen Wechselwirkung zwischen Kation und Anion sollte es zu Rotationen der CF 3 Gruppe und des gesamten Anions kommen. Gehinderte Rotationen von CF 3 Gruppen wurden auch in der Hochtemperaturmodifikation von K[CF 3 SO 3 ] beschrieben, die mit einer hohen Kaliumionenleitfähigkeit einhergehen 12. Die hohe zu erwartende Dynamik beim K[B(CF 3 ) 4 ] weckte unser Interesse und an dieser Stelle berichten wir über die drei Phasen des K[B(CF 3 ) 4 ] an Hand ihrer Einkristall Strukturanalysen und Schwingungsspektren, sowie über ein Vergleich des Koordinationsvermögens von [B(CF 3 ) 4 ] – mit anderen schwach basischen Anionen.…”

Crystal structures of the trifluoromethyl sulfonates M(SO3CF3)2 (M = Mg, Ca, Ba, Zn, Cu) from synchrotron X-ray powder diffraction data

“…In spite of the general importance of trifluoromethyl sulfonates, the crystal chemistry of the alkali metal trifluoromethyl sulfonates has been revealed only recently. Owing to the various structural phase transitions, no untwinned single crystals were available except for sodium (Sofina et al, 2003) and potassium trifluoromethyl sulfonate (Korus & Jansen, 2001), and the crystal structures had to be solved using powder diffraction data (Tremayne et al, 1992;Dinnebier et al, 2004;. In addition to these structural studies, the dynamics of anions as well as cations, and their interactions, have been investigated by two independent probes, impedance spectroscopy and solid-state NMR (van Wü llen et al, 2004(van Wü llen et al, , 2005.…”

Crystal Structure and Ionic Conductivity of Cesium Trifluoromethyl Sulfonate, CsSO3CF3

“…The crystal structure of lithium triflate was firstly solved by X-ray powder diffraction [18] and later confirmed by single crystal structure determination [19]. The ionic conductivities and crystal structures of sodium triflate [20] and potassium triflate [21] were investigated. In addition, the cationic conductivities of lithium triflate and rubidium triflate were reported [22].…”