Lösemittel‐induzierter Halbleiter‐Metall‐Übergang: Planare 1∞ [Bi1−]‐Zickzack‐Ketten im metallischen KBi⋅NH3 im Vergleich zu 1∞ [Bi1−]‐Helices im halbleitenden KBi. (2nd March 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Mayer, Kerstin; Dums, Jasmin V.; Benda, Christian B.; Klein, Wilhelm; Fässler, Thomas F.
• Is Part Of: Angewandte Chemie. Volume 132:Number 17(2020)
• Page Start: 6866
• Page End: 6871
• Publication Date: 2020-03-02
• Subjects: Bismutid -- Halbleiter -- Kristallstruktur -- Metalle -- Zintl-Phasen; Chemistry -- Periodicals; 540
• DOI: 10.1002/ange.201915735
• Languages: English
• ISSNs: 0044-8249

Abstract

Abstract: Das polymere Anion 1 ∞ [Bi] − in KBi⋅NH3 (1 ) besteht aus planaren Zickzack‐Ketten mit zweifach verknüpften Bi‐Atomen und zeigt metallische Eigenschaften, im Gegensatz dazu besitzt die bekannte Verbindung KBi helikale Ketten aus Bi‐Atomen und ist halbleitend. Die Isomerisierung der Bi‐Atom‐Kette wird durch ein zusätzliches Lösemittelmolekül hervorgerufen. In dieser neuartigen Schichtstruktur sind ungeladene 2 ∞ [KBi]‐Schichten durch eingelagerte NH3 ‐Moleküle getrennt. Wir interpretieren diese Schichten als Strukturausschnitt des iso(valenz)elektronisch CaSi, dessen metallische Eigenschaften von der Planarität der Si‐Zickzack‐Ketten stammen. Quantenchemische Rechnungen unterstützen diese Sichtweise, da sie ein anisotropes metallisches Verhalten entlang der Bi‐Kette aufzeigen. Eine Delokalisierung von Elektronen wird auch in dem neuen ringförmigen Anion [Bi6 ] 4− beobachtet, das in der Verbindung K2 [K([18]Krone‐6)]2 [Bi6 ]⋅9 NH3 (2 ) vorliegt. Zweifach verknüpfte Bi‐Atome bilden einen Sechsring mit Sesselkonformation. Obwohl [Bi6 ] 4− eine lokalisierte Doppelbindung besitzen sollte, wird eine Elektronendelokalisierung analog zu den leichteren homologen [P6 ] 4− und [As6 ] 4− beobachtet. Beide Verbindungen wurden durch Einkristall‐Röntgenstrukturanalyse charakterisiert. Abstract : Solvatisierte Schichtstruktur : Das polymere Anion ▪${{{\hfill 1\atop \hfill \infty }}}$▪[Bi] − in KBi⋅NH3 besteht aus planaren Zickzack‐Ketten mit zweifach verknüpften Bi‐Atomen und zeigt metallische Eigenschaften. Die Isomerisierung der Bi‐Atom‐Kette wird durch ein zusätzliches Lösungsmittelmolekül hervorgerufen. Eine Delokalisierung von Elektronen wird auch in dem neuen ringförmigen Anion [Bi6 ] 4− beobachtet, das in der Verbindung K2 [K([18]Krone‐6)]2 [Bi6 ]⋅9 NH3 vorliegt.