Cu[B₂(SO₄)₄] und Cu[B(SO₄)₂(HSO₄)] – zwei silicatanaloge Borosulfate unterschiedlicher Dimensionalität: Vergleich von Stabilität und Azidität

Abstract

Abstract Borosulfate repräsentieren eine stetig wachsende Verbindungsklasse, deren strukturelle und chemische Vielfalt noch nicht absehbar ist. In dieser Zuschrift berichten wir über die ersten zwei Borosulfate des Kupfers, Cu[B 2 (SO 4 ) 4 ] und Cu[B(SO 4 ) 2 (HSO 4 )]. Diese sind strukturell verwandt, unterscheiden sich aber in der Dimensionalität ihrer anionischen Substruktur. Cu[B 2 (SO 4 ) 4 ] weist anionische Ketten entsprechend der Formel [B(SO 4 ) 4/2 ] − auf, die sowohl eine Twist‐ als auch eine einzigartige Sessel‐Konformation der B(SO 4 ) 2 B‐Einheiten zeigen. In Cu[B(SO 4 ) 2 (HSO 4 )] hingegen werden komplexe Oxoanionen der Formel [B 2 (SO 4 ) 4 (HSO 4 ) 2 ] 4− gefunden, für die ausschließlich eine Twist‐Konformation realisiert wird. Bildhaft kann das komplexe Anion als protonierter Ausschnitt aus der anionischen Kette betrachtet werden. Vergleichende DFT‐Studien, basierend auf magnetochemischen Messungen, ergänzen die experimentellen Ergebnisse. Berechnungen der p K s ‐Werte der beiden Konformere des Anions [B 2 (SO 4 ) 4 (HSO 4 ) 2 ] 4− ergeben, dass diese eher mit denen der Kieselsäure als mit denen der Schwefelsäure vergleichbar sind, was die nahe Verwandtschaft der Borosulfate zu Silicaten unterstreicht.