Synthese, Kristallstruktur und Festkörper-NMR-spektroskopische Untersuchungen von K5H(CN2)3
Abstract
deK5H(CN2)3 wurde phasenrein durch Umsetzung von KHCN2 mit metallischem Kalium in flüssigem Ammoniak sowie auch durch Reaktion von KNH2 mit Melamin C3N3(NH2)3 bei 320 °C synthetisiert. Die Kristallstruktur wurde mit Pulver- und Einkristallmethoden bestimmt: K5H(CN2)3, Raumgruppe Im3m, a = 795,68(7) pm, Z = 2, R1 = 0,025, wR2 = 0,0438. K5H(CN2)3 ist im Festkörper aus K+ und CN
-Einheiten mit der Symmetrie D∞h aufgebaut. Nach 1H- und 13C-Festkörper-NMR-Untersuchungen, temperaturabhängiger Impedanzspektroskopie sowie FTIR-Untersuchungen sind die Protonen nur schwach an die CN22–-Ionen gebunden. Die Protonenleitfähigkeit von K5H(CN2)3 steigt bei 70 °C sprunghaft an.
Abstract
enSynthesis, Crystal Structure, and Solid State MAS-NMR Spectroscopic Investigation of K5H(CN2)3
Single phase K5H(CN2)3 was synthesized by reaction of KHCN2 with metallic potassium in liquid ammonia or by reaction of KNH2 with melamine C3N3(NH2)3 at 320 °C, respectively. The crystal structure was determined from X-ray powder and single crystal data: K5H(CN)3, space group Im3m, a = 795.68(7) pm, Z = 2, R1 = 0.025, wR2 = 0.0438. In the solid K5H(CN2)3 contains K+ and CN22–, the anions exhibit D∞h symmetry. According to 1H and 13C solid state MAS-NMR investigations, temperature dependent impedance spectroscopy, and FTIR spectroscopy the protons are only loosely bound to the CN22– ions. The proton conductivity shows a sharp increase above 70 °C.
