Synthesis, Crystal Structure, Optical, Magnetic, and Thermal Properties of the New Heteroleptic Chromium Complex [Ph4P][Cr(en)(S5)2]
Abstract
enThe new heteroleptic chromium complex [Ph4P][Cr(en)(S5)2] has been synthesised under mild solvothermal conditions by the reaction of chromium trichloride, sulfur, and tetraphenylphosphoniumbromide in a solution of ethylendiamine (en) in water. The crystal structure consists of isolated tetraphenylphosphonium cations and [Cr(en)(S5)2]– anions. The Cr3+ cations are in an octahedral coordination of two bidentate S52– polysulfide anions and one bidentate en ligand. The N atoms of the en ligand and the terminal S atoms of the S52– anions bonded to the Cr3+ ions are in a cis-position. The six-membered CrS5 rings are in a chair conformation. The three dimensional arrangement of the cations and anions is achieved via intermolecular hydrogen bonds. Investigations with differential thermal analysis (DTA) combined with thermogravimetry (TG) show a stepwise decomposition. In the first step the en ligand is removed completely followed by the emission of a part of the tetraphenylphosphonium cations and the sulfur atoms in the second step. The temperature dependence of the magnetic susceptibility exhibits a Curie-Weiss behaviour with an effective magnetic moment typical for a Cr3+ (d3) ion and a value for the Weiss constant of 1.3(2) K. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was also performed to characterise the optical properties.
Abstract
deSynthese, Kristallstruktur, optische, magnetische und thermische Eigenschaften des neuen heteroleptischen Chromkomplexes [Ph4P][Cr(en)(S5)2]
Der neue heteroleptische Chromkomplex [Ph4P][Cr(en)(S5)2] wurde unter milden solvothermalen Bedingungen durch Reaktion von Chromtrichlorid, Schwefel, und Tetraphenylphosphoniumbromid in einer Lösung aus Ethylendiamin (en) und Wasser dargestellt. Die Struktur ist aus isolierten Tetraphenylphosphonium-Kationen und [Cr(en)(S5)2]–-Anionen aufgebaut. Die Cr3+-Kationen sind oktaedrisch von zwei S52– Polysulfid-Anionen sowie einem en-Liganden umgeben. Die Stickstoffatome des en-Liganden sowie die terminalen Schwefelatome eines S52–-Anions sind zueinander cis angeordnet. Der CrS5-Sechsring nimmt eine Sessel-Konformation ein. Die Packung der Anionen und Kationen wird durch Ausbildung von intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen bestimmt. Untersuchungen mit der Differenzthermoanalyse (DTA) sowie der Thermogravimetrie (TG) zeigen eine stufenweise Zersetzung. Im ersten Schritt wird der en-Ligand vollständig abgespalten, gefolgt von einem teilweisen Verlust des Tetraphenylphosphonium-Kations und einiger Schwefelatome im zweiten Schritt. Die Temperaturabhängigkeit der magnetischen Suszeptibilität zeigt ein Curie-Weiss-Verhalten mit einem typischen effektiven magnetischen Moment für ein Cr3+ (d3) Ion und einen Wert für die Weiss'sche-Konstante von 1.3(2) K. Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie (FTIR) wurde ebenfalls zur Charakterisierung der optischen Eigenschaften durchgeführt.
