Synthesis and Structure of a Neutral SiAl₁₄ Cluster

Abstract

A metastable AlCl solution obtained by co-condensation of the high-temperature molecule AlCl and a mixture of toluene/diethyl ether reacted with SiCp* 2 or SiCl 4 /AlCp*, giving a unique SiAl 14 cluster species that bears six Cp* ligands protecting the compound from disproportionation and formation of the bulk material (elemental Al or an Si/Al alloy). The structure of the SiAl 14 core represents a section of the bodycentered packing where a Si atom resides in the center of an Al cube. Each of the six faces of the cube is capped by an additional Al(η 5 Cp*) moiety. This cluster compound was investigated by mass spectrometry, X-ray diffraction, 27 Al NMR spectroscopy, and ab initio theory. The solid-state structure contains minor amounts of molecules with additional Cl atoms bonded to the Al atoms at the corners of the cube, and the presence of Cl-containing molecules in the crystal is rationalized on basis of the suggested reaction path.

Discussion on the Formation and Bonding in Three [Ga8R10] Compounds: The Diversity in Classical GaGa Bonds

“…However, the isolation of compounds 5, 6, and 7 demonstrates that further insertion and addition reactions can lead to larger gallium frameworks. Only one other mechanism known to us can explain their formation: Species like Ga 5 X 7 or the related silicon-centered molecule SiAl 4 Cl 8 [18,19] can also yield metalloid clusters in the presence of a great excess of AlCl or [AlCp*] via the elimination of AlCl 3 or [AlCp*Cl 2 ], respectively (Scheme 5).…”

Si@Al56[N(2,6‐iPr2C6H3)SiMe3]12 – der größte neutrale metalloide Aluminiumcluster: ein molekulares Modell für eine Si‐arme Al‐Si‐Legierung?

“…Um diese noch nicht verstandene Strukturbeeinflussung durch die Liganden zu untersuchen, wandten wir uns einem modifizierten Amid-Liganden zu, bei dem eine der SiMe 3 -Gruppen des von uns früher verwendeten N(SiMe 3 ) 2 -Restes durch den sperrigen Dipp-Rest (Dipp = 2,6-iPr 2 C 6 H 3 ) ersetzt ist. In Analogie zum Sn 15 R' 6 -Cluster 2 mit R' = N(Dipp)SiMe 3 [8] und dem Si-zentrierten metalloiden AlCluster Si@Al 14 Cp* 6 (3) [9] (Abbildung 1) konnten wir den Cluster Si@Al 14 R' 6 synthetisieren [10] und in orientierenden Untersuchungen wenige Kristalle eines Al 48 R' 12 -Clusters erhalten. [11,12] Zur Optimierung der Synthese dieses Clusters und zur Herstellung weiterer Si-haltiger Cluster [13] variierten wir die Reaktionsbedingungen drastisch und erhielten dabei den Si@Al 56 R' 12 -Cluster 5, in dem ein SiAl 44 Kristalle von 5 und 5 a sind in den üblichen Lösungsmit-teln nicht löslich, sodass kein NMR-Spektrum in Lösung aufgenommen werden konnte.…”

“…B. [SiCp* 2 ] als Si-Quelle für einen Si-zentrierten Aluminiumcluster fungieren kann; [9] ähnlich erfolgte bei der Bildung des polyedrischen SiAl 4 -Clusters 4 der Einbau von Silicium in das Clustersystem durch eine partielle Fragmentierung des Si-(SiMe 3 ) 3 -Liganden.…”

“…[29] 4 (6) sein, einem kristallgraphisch charakterisierten Zwischenprodukt der Synthese von 3. [9,30] Bemerkenswert an 5 ist, dass sich Si in einer Tetraederlücke befindet, d. h., dass keine Substitution von Al durch Si stattfindet wie z. B. in SiGa-Clustern in massenspektrometrischen Versuchen (SiGa 12 , SiGa 22 ) [15] oder bei Zeolithen, d. h. bei SiOAl-Verbindungen.…”

Quantitative Adsorbate Structure Determination for Quasicrystals Using X-Ray Standing Waves

“…3(a). However, assuming the Si-Al (or Si-TM) distance is~2.5 Å [25,26] (Fig. 3(c)) differ very significantly.…”