폴리오다이오드

Polyiodide

폴리오디드는 완전히 요오드 원자로 구성된 폴리할로겐 음이온의 일종이다.[1][2]가장 흔하고 간단한 부재는 삼엽이온, I이다−
3.그 밖에 알려진 큰 폴리오디드는 [I4],2− [I5],−2− [I67],−2− [I89],− [I10],2− [I1011],4−3− [I12],2− [I13],3− [I1416],4-2− [I2226],4− [I26],3− [I], [I28],4− [I29]4−3− 등이 있다.폴리오디드는 초분자 특성을 보이는 단소 계통으로 간주되어 왔다.[3]

준비

Polyiodide는 I와− I를−
3 포함한 용액에 I의2 계량계 양을 첨가하여 만들 수 있으며, 이를 안정화시키기 위한 큰 반작용이 존재한다.예를 들면 KI3.HO는2 I의2 계량계를 첨가하고 냉각할 때 KI의 포화 용액에서 결정될 수 있다.[4]

구조

[[[16]aneS4]Pd에 있는 14-membed array의 요오드 원자 배열IPd([16]aneS4]][I11]
[Cp*2Fe][4Cp*Fe]에 존재하는 I 분자에2 의한 요오드 이온의 원시 입방 격자I26]

폴리오디드는 매우 복잡하고 가변적인 구조가 특징이며, I2, I 단위의− 연관성으로−
3 간주할 수 있다.이산 폴리오디드는 보통 이온의 기원을 반영하여 선형이다.체인과 우리 사이의 2차원 또는 3차원 네트워크 구조가 이온들이 서로 상호작용하면서 형성될수록, 그들의 연관 계수에 따라 모양이 상당히 강하게 형성되는데, 이것은 치수라는 현상이다.[5][6]아래 표에는 구조적으로 특징지워진 폴리오다이오드염과 그에 대한 대칭이 수록되어 있다.[7]

상위 폴리오디드의 구조
아니온 카운터-큐레이션 구조설명
[나3]− Cs+, (C4H9)4N+ 일직선의
[나4]2− [Cu(NH3)4]2+ 요오드 원자의[8] 대칭 선형 배열
[나5]− [etMeN3]+ 중합체 층이 있는 V자 모양
[etMePhN2]+ 격리된 [I5]− 이온이 있는 V자형
[나6]2− [NH3(CH2)8NH3]2+ 거의 선형[][9]
[나7]− [Ag(18aneS6)]+ I2 분자에 의해 브리징된 요오드 이온의 원시적 회전 격자로부터 파생된 음이온 네트워크
[나8]2− [니(펜)]32+ 규칙적인 음이온 형태는2−
8 [I·I−
3·I] 또는 [I−
3·I−
5]로 설명할 수 있다.
[나9]− [Me2iPrPhN]+ 두 개의2 I 브리지로 묶은 14-membring을 10-membring으로 만들기 위해
[Me4N]+ 비옥타헤드(non octavedral)이지만, I와−
32 I 단위의 뒤틀린 "h" 같은 배열
[나10]2− [Cd(12-crown-4)]22+; 테오필리늄 2 I2 분자에[10] 의해 연결된 2 I 유닛의−
3 트위스트 링 구성
[나11]3− [(16eS4)PdIPd(16eS4)]3+ 14-membed ring(9.66 × 12.64 ))으로 복잡한 cation 주위에 링(9.66 × 12.64 å)이 있으며, 링크는 더욱 상호 연결되어 무한 2D 시트를 제공한다.
[나12]2− [Ag2(15aneS5)2]2+ Ag-I 결합과 취약한 I·S 상호작용에 의해 지원되는 3D 나선 상부구조 확장
【쿠(다폰)】32+ 평면 구성
[나13]3− [Me2Ph2N]+ I와−2 I의 지그재그 사슬로 이루어져 있다.
[나14]4− 4,4′-bipyridinium 더블 훅 (I−
3·I2·I−2·I−·I2·I·I−
3)[11]
[나16]2− [Me2Ph2N]+ [I−
7·I2·I−
7]의 중심적 배열
[iPrMe2PhN]+ 음이온은 I2 분자에 의해 포획된 14-membring을 형성하고, 10-membring과 14-membring으로 층을 더 연결한다.
[나22]4− [MePh3P]+ I2 분자에 의해 연결되고 두 개의 엔드온[I5]− 그룹에 의해 완성된 두 개의 "L"자 모양의 [I5]− 단위
[나26]3− [Me3S]+ I2 분자 간을 가진 [I5]−와 [I7]− 이온으로 구성된다.
[나26]4− Cp*2Fe+ I− 이온에서 만들어진 원시 입방 격자로부터 파생된 음이온 네트워크, 모든 가장자리에 I2 브리지가 있고 체계적으로 제거됨I2 분자 1⁄12
[나29]3− Cp2Fe+ [{(I−
5)]1⁄2의 케이지와 같은 구조를 가진 음이온 3D 네트워크.I2}·{(나2−
12)·1⁄2I2}, I2, [CpFe2]+ 이온과 캐비티[12] 내 음이온 상호 작용
[나∞]δ− 피롤로페릴렌+• 무한 폴리오다이오드 균일폴리머.[13]
일부 다iodide 이온의 구조.

반응도

폴리오다이오드 화합물은 일반적으로 광화학 때문에 빛에 민감하다.삼다이오드 이온인−
3 I는 단분자 광분해를 겪고 있는 특징적이고 잘 연구된 삼원자 시스템이다.[14][15]폴리오다이드는 할로겐화 페로브스카이트 광물질의 합성에 있어 확장성을 향상시키기 위해 사용되어 왔다.[16]

전도도

선형 체인 폴리오다이오드 이온을 함유한 고체 상태의 화합물은 단순한 요오드화합물보다 전도도가[17][18] 높다.전도도는 요오드 모이에티와 전하 분포 사이의 원자간 거리를 변화시키는 외부 압력에 의해 대폭 수정될 수 있다.[19]

참고 항목

참조

  1. ^ Housecroft, Catherine E.; Sharpe, Alan G. (2008). "Chapter 17: The group 17 elements". Inorganic Chemistry (3rd ed.). Pearson. p. 547. ISBN 978-0-13-175553-6.
  2. ^ Kloo, Lars (2021), "Catenated compounds in Group 17—Polyhalides", Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering, Elsevier, pp. B9780128231449000133, doi:10.1016/b978-0-12-823144-9.00013-3, ISBN 978-0-12-409547-2, retrieved 2022-03-28
  3. ^ Savastano, Matteo (2021). "Words in supramolecular chemistry: the ineffable advances of polyiodide chemistry". Dalton Transactions. 50 (4): 1142–1165. doi:10.1039/D0DT04091F. ISSN 1477-9226.
  4. ^ Brauer, G., ed. (1963). "Potassium triiodide". Handbook of Preparative Inorganic Chemistry. Vol. 1 (2nd ed.). New York: Academic Press. p. 294.
  5. ^ Svensson, Per H.; Gorlov, Mikhail; Kloo, Lars (2008-12-15). "Dimensional Caging of Polyiodides". Inorganic Chemistry. 47 (24): 11464–11466. doi:10.1021/ic801820s. ISSN 0020-1669.
  6. ^ García, Marcos D.; Martí-Rujas, Javier; Metrangolo, Pierangelo; Peinador, Carlos; Pilati, Tullio; Resnati, Giuseppe; Terraneo, Giancarlo; Ursini, Maurizio (2011). "Dimensional caging of polyiodides: cation-templated synthesis using bipyridinium salts". CrystEngComm. 13 (13): 4411. doi:10.1039/c0ce00860e. ISSN 1466-8033.
  7. ^ King, R. Bruce (2005). "Chlorine, Bromine, Iodine, & Astatine: Inorganic Chemistry". Encyclopedia of Inorganic Chemistry (2nd ed.). Wiley. p. 747. ISBN 9780470862100.
  8. ^ Svensson, Per H.; Kloo, Lars (2003). "Synthesis, Structure, and Bonding in Polyiodide and Metal Iodide–Iodine Systems". Chem. Rev. 103 (5): 1649–84. doi:10.1021/cr0204101. PMID 12744691.
  9. ^ Reiss, Guido J.; Van Megen, Martin (2013). "I62− Anion Composed of Two Asymmetric Triiodide Moieties: A Competition between Halogen and Hydrogen Bond". Inorganics. 1 (1): 3–13. doi:10.3390/inorganics1010003.
  10. ^ Reiss, Guido J. (2019-06-26). "A cyclic I102− anion in the layered crystal structure of theophyllinium pentaiodide, C7H9I5N4O2". Zeitschrift für Kristallographie – New Crystal Structures. 234 (4): 737–739. doi:10.1515/ncrs-2019-0082. ISSN 2197-4578.
  11. ^ Reiss, Guido J.; Megen, Martin van (2012). "Two New Polyiodides in the 4,4′-Bipyridinium Diiodide/Iodine System". Zeitschrift für Naturforschung B. 67 (1): 5–10. doi:10.1515/znb-2012-0102. ISSN 1865-7117. S2CID 5857644.
  12. ^ Tebbe, Karl-Friedrich; Buchem, Rita (1997-06-16). "Das bisher iodreichste Polyiodid: Herstellung und Struktur von Fc3I29". Angewandte Chemie (in German). 109 (12): 1403–1405. Bibcode:1997AngCh.109.1403T. doi:10.1002/ange.19971091233.
  13. ^ Madhu, Sheri; Evans, Hayden A.; Doan-Nguyen, Vicky V. T.; Labram, John G.; Wu, Guang; Chabinyc, Michael L.; Seshadri, Ram; Wudl, Fred (4 July 2016). "Infinite Polyiodide Chains in the Pyrroloperylene–Iodine Complex: Insights into the Starch-Iodine and Perylene-Iodine Complexes". Angewandte Chemie International Edition. 55 (28): 8032–8035. doi:10.1002/anie.201601585. PMID 27239781. S2CID 30407996.
  14. ^ Hoops, Alexandra A.; Gascooke, Jason R.; Faulhaber, Ann Elise; Kautzman, Kathryn E.; Neumark, Daniel M. (May 2004). "Two- and three-body photodissociation of gas phase I3−". The Journal of Chemical Physics. 120 (17): 7901–7909. doi:10.1063/1.1691017. ISSN 0021-9606.
  15. ^ Nakanishi, Ryuzo; Saitou, Naoya; Ohno, Tomoyo; Kowashi, Satomi; Yabushita, Satoshi; Nagata, Takashi (2007-05-28). "Photodissociation of gas-phase I3−: Comprehensive understanding of nonadiabatic dissociation dynamics". The Journal of Chemical Physics. 126 (20): 204311. doi:10.1063/1.2736691. ISSN 0021-9606.
  16. ^ Turkevych, Ivan; Kazaoui, Said; Belich, Nikolai A.; Grishko, Aleksei Y.; Fateev, Sergey A.; Petrov, Andrey A.; Urano, Toshiyuki; Aramaki, Shinji; Kosar, Sonya; Kondo, Michio; Goodilin, Eugene A. (January 2019). "Strategic advantages of reactive polyiodide melts for scalable perovskite photovoltaics". Nature Nanotechnology. 14 (1): 57–63. doi:10.1038/s41565-018-0304-y. ISSN 1748-3395.
  17. ^ Alvarez, Santiago; Novoa, Juan; Mota, Fernando (1986-12-26). "The mechanism of electrical conductivity along polyhalide chains". Chemical Physics Letters. 132 (6): 531–534. doi:10.1016/0009-2614(86)87118-4.
  18. ^ Yu, Hongtao; Yan, Lijia; He, Yaowu; Meng, Hong; Huang, Wei (2017). "An unusual photoconductive property of polyiodide and enhancement by catenating with 3-thiophenemethylamine salt". Chemical Communications. 53 (2): 432–435. doi:10.1039/C6CC08595D. ISSN 1359-7345.
  19. ^ Poręba, Tomasz; Ernst, Michelle; Zimmer, Dominik; Macchi, Piero; Casati, Nicola (2019-05-13). "Pressure‐Induced Polymerization and Electrical Conductivity of a Polyiodide". Angewandte Chemie International Edition. 58 (20): 6625–6629. doi:10.1002/anie.201901178. ISSN 1433-7851.