Die solvothermale Synthese von Thioantimonaten(III), Kupfer(I)- und Silber(I)haltigen Thioantimonaten(III)

Spetzler, Volker

Die Arbeit bestand darin, unter solvothermalen Bedingungen offene Netzwerkstrukturen aus Übergangsmetallhaltigen-Thioantimonaten und Aminen als Strukturdirektoren zu synthetisieren und zu charakterisieren. Zunächst wurden reine Thioantimonate(III) der allgemeinen Formel RSbxSy (R = Amin) wie (C6N3H17)Sb6S10 und (C6N2H18)Sb4S7 hergestellt. Sie sind in die Reihen der Thioantimonate(III) mit dem Sb:S-Verhältnissen 1:1.667 und 1:1.75 einzureihen. Im Unterschied zu diesen Verbindungen sind in der Literatur nur wenige auf Kupfer und Silber basierende Thioantimonate(III) beschrieben. Unter nahezu gleichen Versuchsbedingungen gelang es, Kupfer(I)-Thioantimonate(III) der allgemeinen Formeln RCu2SbS3 und RCu3Sb2S5 (R = Amin) zu synthetisieren. Die fünf hergestellten Verbindungen (C4N2H14)0.5Cu2SbS3 [C4N2H12 = 1,4-Diaminobutan], (C6N2H18)0.5Cu2SbS3 [C6N2H16 = 1,6-Diaminohexan], (C4N3H15)0.5Cu2SbS3 [C4N3H13 = Diethylentriamin] und (C8N4H22)0.5Cu2SbS3 [C8N4H20 = 1,4-bis(2-aminoethyl)-Piperazin] kristallisieren in der monoklinen Raumgruppe P21/n und weisen alle die gleiche Topologie des Cu2SbS3-Netzwerkes auf und können als anorganisch-organische Hybridverbindungen aufgefasst werden. Die Sb-S- , Cu-S- , Cu-Sb- und Cu-Cu-Abstände, sowie die entsprechenden Winkel unterscheiden sich nur geringfügig. Dagegen weisen die Verbindungen (C4N3H14)Cu3Sb2S5 [C4N3H13 = Diethylentriamin] und (C6N4H20)0.5Cu3Sb2S5 [C6N4H18 = Triethylentetramin] trotz des identisches Cu:Sb:S-Verhältnisses völlig verschiedenartige Strukturen auf. Alle Verbindungen zeigen eine sandwichartige Anordnung der Anionenschicht und des protonierten Amins auf. Dabei variieren die Schichtabstände zwischen 4.4 und 8.8 Å. Schichtverbindungen sind ebenfalls die beiden Silber(I)-Thioantimonate(III) (C4N2H14)Ag3Sb3S7 (C4N2H12 = 1,4-Diaminobutan) und (C2N2H9)2Ag5Sb3S8 (C2N2H8 = Ethylendiamin). Sie kristallisieren in der orthorhombischen Raumgruppe Pnma bzw. der monoklinen Raumgruppe P21/n. Um Kenntnis über weitere Materialeigenschaften zu erhalten, wurden zusätzlich Messungen zur magnetischen Suszeptibilität χ, der diffusen Reflexion und der Impedanzspektroskopie durchgeführt.

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Spetzler, Volker: Die solvothermale Synthese von Thioantimonaten(III), Kupfer(I)- und Silber(I)haltigen Thioantimonaten(III).

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