Synthese und Kristallstruktur der Übergangsmetalltrimetaphosphimate Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O und Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O

Abstract

Die Übergangsmetalltrimetaphosphimate Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O und Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O wurden durch Umsetzung von Na3(PO2NH)3 · 4 H2O mit dem jeweiligen Metallnitrat oder -halogenid im molaren Verhältnis 1 : 4 erhalten. Die Struktur von Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O wurde durch Einkristall-Röntgenstrukturanalyse, die des isotypen Salzes Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O durch Rietveld-Verfeinerung aus Pulverdaten ermittelt (Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O (1): P 1, a = 743,7(2), b = 955,9(2), c = 980,1(2) pm, α = 102,70(3), β = 90,46(3) und γ = 100,12(3)°, Z = 1; Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O (2): P 1, a = 746,05(1), b = 957,06(2), c = 988,51(2) pm, α = 102,162(1), β = 90,044(1) und γ = 99,258(1)°, Z = 1). Die Konformation der P3N3-Ringe in den Trimetaphosphimat-Ionen kann als Mischung zwischen idealer Boot- und Twistkonformation beschrieben werden. Die Trimetaphosphimat-Ionen wirken als verbrückende Liganden und bilden mit den Metall-Ionen Ketten, die über weitere Kationen zu neutralen Doppelketten verknüpft sind. Im Kristall werden diese über Wasserstoffbrücken miteinander verknüpft. Synthesis and Crystal Structure of the Transition Metal Trimetaphosphimates Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O and Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O The transition metal trimetaphosphimates Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O and Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O were obtained by the reaction of an aqueous solution of Na3(PO2NH)3 · 4 H2O with the respective metal nitrate or halide (molar ratio 1 : 4). The structure of Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O was solved by single crystal X-ray methods. The structure of isotypic Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O was refined from X-ray powder diffraction data using the Rietveld method (Zn3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O (1): P 1, a = 743.7(2), b = 955.9(2), c = 980.1(2) pm, α = 102.70(3), β = 90.46(3), and γ = 100.12(3)°, Z = 1; Co3[(PO2NH)3]2 · 14 H2O (2): P 1, a = 746.05(1), b = 957.06(2), c = 988.51(2) pm, α = 102.162(1), β = 90.044(1), and γ = 99.258(1)°, Z = 1). In 1 and 2 the P3N3 rings of the trimetaphosphimate ions attain a conformation which can be described as a combination of an ideal boat and an ideal twist conformation. The trimetaphosphimate ions act as bridging ligands. Thus chains of alternating M2+ and (PO2NH)33– ions are formed which are interconnected by additional M2+ ions forming electro-neutral double chains. In the solid these double chains are connected by hydrogen bonds.