This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.
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Kristallstrukturen, Schwingungsspektren und Normalkoordinaten- analysen von frans-fOsC^Cox^]2" und fraws-[0 s0 2 (nial)2]2'Crystal Structures, Vibrational Spectra and Normal Coordinate Analyses of ?ranj'-[Os02(ox)2]2_ and /ra /« -[0 s0 2(mal)2]2~A. Strueß, W. Preetz*Institut für Anorganische Chemie der Christian-Albrechts-Universität,Ohlshausenstraße 40, D-24098 Kiel
Z. Naturforsch. 53 b, 823-828 (1998); eingegangen am 11. Mai 1998frans-Dioxo-bisoxalatoosmate(VI), rrarcs-Dioxo-bismalonatoosmate(VI), Crystal Structure, Vibrational Spectra, Normal Coordinate Analysis
The crystal structures of fra>™-(Ph4P)2[OsOi(ox)2] (monoclinic, space group P2,/n, a = 12.281(2), b = 14.5440(13), c = 13.9810(12) A~ ß = 100.000(8)°, Z = 2) and trans- («-Bu4N)2[0 s0 2(mal)2] (triclinic, space group PI, a = 10.365(4),b = 10.707(3), c - 11.473(5) A, a = 73.00(2), ß = 64.44(3), 7 = 82.55(3)°, Z = 1) have been determined by single crystal X-ray diffraction analysis. The IR and Raman spectra of these complexes were measured at room temperature. Based on the molecular parameters of the X-ray determinations normal coordinate analyses have been performed and the vibrations assigned. The valence force constants of [Os02(ox)2]2- are fd(0s= 0) = 6.7, fd(0 s-0 ) = 2.9, fd(C-0) = 5.05, fd(C=0) = 11 .2 and fd(C-C) = 4.7 mdyn/A and of [0 s0 2(mal)2]2~ fd(0s=0) = 6.7, fd(0s-0) = 2.9, fd(C-0) = 4.86, fd(C=0) =11.1 and fd(C-C) = 4.07 mdyn/A.
Einleitung
Die Stammverbindung der Osmylkomplexe, das Kaliumosmat(VI), wurde lange Zeit als K2[0 s 0 4]• 2H20 formuliert, bis durch Röntgenstrukturanalyse die oktaedrische Koordination des Zentralions und damit die Formel rram -K 2[0 s 0 2(0H )4] gesichert war [1,2]. Typisch sind die kurzen Bindungslängen der axialen Dioxogruppe und der stets gefundene Diamagnetismus, der aus einen Singulett-Grundzustand am sechswertigen Osmium (d2) herrührt [3-5]. Während man den Oxa- latokomplex K2[O s02(ox)2] seit Anfang des Jahrhunderts kennt [6], ist die entsprechende Malonato- verbindung erstmals 1983 synthetisiert worden [5]. An diesen beiden und einer Reihe verwandter Osmylkomplexe sind die Schwingungsfeinstrukturen der elektronischen Absorptionsspektren untersucht worden [3, 4]. Im folgenden wird über die Kristallstrukturanalysen von rra/w-(Ph4P)2[O s02(ox)2] (1) und rratts-(«-Bu4N)2[0 s 0 2(mal)2] (2) sowie die Zuordnung der Schwingungsspektren durch Normal- koordinatenanalyse berichtet.
* Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. W. Preetz.
Experimentelles
frans-[0 s0 2(0x)2]2- und /ratts-[0s02(mal)2]2- werden mit (Ph4P)Br bzw. (n-Bu4N)HS04 aus wäßriger Lösung mit Dichlormethan extrahiert. Beim Eindiffundieren von Ether über die Gasphase in die Dichlormethanlösung bilden sich bei Raumtemperatur unter Feuchtigkeits- und Lichtausschluß innerhalb einiger Tage gelbe Einkristalle von (Ph4P)2[Os02(ox)2] (1) und (n-Bu4N)2[0 s0 2(mal)2] (2).
b) Röntgenstrukturanalyse
An Einkristallen von 1 und 2 wurden mit einem CAD4-Vierkreisdiffraktometer der Firma Enraf-Nonius die Gitterkonstanten bestimmt und die Reflexintensitäten gemessen. Verwendete Rechenprogramme: SIR-92 [7], SHELXL-97 [8], MolEN [9], DIAMOND [10]. Die Wasserstoffatome wurden mit idealisierter Geometrie und den Bindungslängen C-Harom = 0,93, C-Hmethylen = 0,97 und C-Hmethy| = 0,96 A fixiert. Die Kristalldaten und Angaben zur Strukturanalyse sind in Tab. I, die endgültigen Lageparameter und die äquivalenten isotropen Auslenkungsparameter in Tab. II und ausgewählte Bindungslängen und Bindungswinkel in Tab. III zusammengestellt. Weitere Einzelheiten können beim Fachinformationszentrum Karlsruhe GmbH, D-76344 Eggenstein-Leopoldshafen, unter Angabe der Hinterlegungsnummern CSD 408830(1) und CSD 408831 (2) angefordert werden.
0932-0776/98/0800-0823 $ 06.00 © 1998 Verlag der Zeitschrift für Naturforschung. All rights reserved. K
824 A. Strueß - W. Preetz • trans-[OsC)2(ox)2]2 und frans-fO sC ^m al^]2
Tab. I. Kristallographische Daten für (Ph4P)2[0s02(0x)2](1) und (/z-Bu4N)2[0 s0 2(mal)2] (2).
1 2
Summenformel C52H4oO ioP2Os C3gH76N2O 10OsMolmasse [g/mol] 1076,98 911,2Kristallsystem monoklin triklinRaumgruppe Nr. 14 P 2,/n Nr. 2 P Ia [Ä] 12,281 (2) 10,365 (4)b [Ä] 14,5440 (13) 10,707 (3)c[Ä] 13,9810 (12) 11,473 (5)a [ ° ] 73,00 (2)ß [°] 100,000 (8) 64,44 (3)7 [°] 82,55 (3)Zellvolumen [A3] 2459,3 (4) 1098,5 (7)Formeleinheiten 2 1Strahlung [Ä] MoKq , A = 0,7106926>-Bereich [°] 4 - 5 0Abtastung lv/ 2 0Meßtemperatur [K] 208Max. Meßzeit / Reflex [s] 30Korrekturen Untergrund, Polarisation, LorentzGemessene Reflexe 4524 4562Unabhängige Reflexe 4311 3862
H(int) 0,0175 0,0194Parameterzahl 376 385Gütefaktoren R R\ = 0,0691 R\ =0,0202
[I > 2cr(I)] wR2 = 0,2117 wR2 = 0,0488Gütefaktoren R R\ =0,1050 R\ =0,0212
(alle Reflexe) wR2 = 0,2263 wR2 = 0,0493
Tab. II. Lageparameter (x 104) und äquivalente isotrope Auslenkungsparameter (A2 x 103) der Komplexanionen von (Ph4P)2[Ös02(ox)2] (1) und («-Bu4N)7[OsO'>(mal)2] (2).
Atom X y z u eq
1 Os 10000 0 0 58(1)Ol 10766(9) 907(6) 533(7) 82(3)0 2 9013(10) 75(7) 1015(7) 79(3)0 3 8876(10) 878(7) -717(7) 76(3)0 4 7539(11) 861(9) 1319(9) 104(4)0 5 7391(10) 1671(8) -492(9) 100(4)CI 8196(16) 666(11) 808(10) 77(4)C2 8133(14) 1133(10) -231(11) 71(4)
2 Os 10000 0 10000 48(1)Ol 9711(1) 1550(1) 9142(1) 69(1)0 2 11322(1) -356(1) 8212(1) 68(1)0 3 8263(1) -602(1) 9928(1) 62(1)0 4 11758(1) -1300(1) 6622(1) 94(1)05 7287(1) -1705(1) 9189(1) 72(1)CI 11030(1) -1192(1) 7746(1) 65(1)C2 8339(1) -1428(1) 9270(1) 56(1)C3 9756(1) -2085(1) 8649(1) 68(1)Hl 9686(9) -2577(8) 8199(8) 63(3)H2 10002(11) -2625(10) 9359(10) 88(3)
Tab. III. Bindungslängen [Ä] und Bindungswinkel [°] in den Anionen [OsC)2(ox)2]~~ (1) und [0 s0 2(mal)2]2" (2).
1 2
Os-Ol 1,714(9) 1,7275(8)0 s-0 2 2,022(10) 2,0311(11)0 s-0 3 2,016(10) 2,0310(10)02-C1 1,31(2) 1,2919(14)CI-04 1,20(2) 1,2124(12)C2-03 1,28(2) 1,2962(13)C2-05 1,21(2) 1,2129(13)C1-C2 1,59(2)C2-C3 1,5107(13)C1-C3 1,5164(14)0 1 -0 s-0 2 90,2(5) 88,66(4)0 1 -0 s-0 3 90,3(5) 88,20(4)0 2 -0 s-0 3 82,7(4) 91,90(4)C l-0 2 -0 s 114,1(9) 122,97(6)C 2-03-0s 114,1(8) 123,12(5)04-C 1-02 126(2) 122,09(9)05-C 2-03 127(2) 121,01(8)C2-C1-04 121(2)C2-C1-02 113,2(14)C1-C2-05 118(2)C1-C2-03 115,7(13)C3-C1-04 119,24(10)C3-C1-02 118,66(8)C2-C3-C1 116,41(8)C3-C2-05 120,37(9)C3-C2-03 118,58(9)
c) Spektren
Die Registrierung der IR-Spektren erfolgte im Bereich unterhalb 500 cm- 1 mit einem FT-IR-Spektrometer IFS- 66 der Fa. Bruker, Karlsruhe, an PE-Preßlingen (4 mg Substanz auf 100 mg PE), oberhalb 500 cm-1 mit einem FT-Spektrometer Genesis der Firma ATI-Mattson, Wisconsin, USA, an KBr-Preßlingen (2mg Substanz auf 300 mg KBr) jeweils bei 298 K. Die Raman-Messun- gen wurden mit einem FT-Raman-Spektrometer IFS66 der Fa. Bruker, Karlsruhe, an den reinen Verbindungen (2 mg) bei Anregung mit einem Nd : YAG-Laser der Wellenlänge 1064 nm registriert.
Ergebnisse und DiskussionBeschreibung d e r Kristallstrukturen
In Abb. 1 sind die Molekülstrukturen der Komplexanionen [O s02(ox)2]2- und [0 s 0 2(mal)2]2~ mit der Numerierung der Atome und daneben die stereographischen Darstellungen der Elementarzellen von 1 und 2 wiedergegeben. Beide Komplexanionen sind zentrosymmetrisch, gehören also zur
A. Strueß - W. Preetz • trans-[OsQ2(ox)2]2 und trans-[0s02(m al)2 ]2 825
Abb. 1. Molekülstrukturen von [0 s0 2(X)2]2 -, X = ox (1) und mal (2) mit 50% Schwingungsellipsoiden und Atombezeichnungen (links) und stereographische Darstellung der Elementarzellen von (Ph4P)2[OsÖ2(ox)2] und (n-Bu4N)2[0 s0 2(mal)2] (rechts).
Punktgruppe Q . Das Oktaedergerüst mit drei je weils symmetrisch koordinierten Achsen ist mit den O s-0 1-Abständen von 1,714(1) und 1,728 Ä (2) im Vergleich mit den mittleren Os-O-Bindungslängen in der Molekülebene von 2,019 (1) und 2,031 Ä (2) erheblich gestaucht. Die Verkürzung der 0 s= 0 - Doppelbindungen, die im K2[0 s 0 2(0H )4] 1,78 Ä betragen [2], beweist die stärkeren 7r-Bindungen in der Dioxogruppe der beiden Chelatkomplexe. Die Os-O-Bindungslängen zu den Oxalatliganden liegen vergleichbar zu denen in den Os(IV)-Komple- xen [OsX4q(ox)]2~ (X = Cl, Br, I) mit durchschnittlich 2,03 Ä [11]; in rram,-[PtX2(ox)2]2- (X = CI, Br) sind sie mit 2,005 A etwas kürzer [12]. DerO-Os-O-Winkel beträgt innerhalb des fünfgliedrigen Chelatringes mit Oxalat 82,7° und demgemäß zwischen den beiden Oxalatliganden 97,3°, wie das auch an verwandten Komplexen beobachtet worden ist [11, 12]. Im Sechsring mit Malonat ist der Winkel auf 91,9° aufgeweitet. In der Oxalatoverbindung sind die Chelatringe mit maximalen Abweichungen von nur 1° fast planar, so daß angenähert D2h-Sym- metrie angenommen werden darf. Die Sechsringe der Malonatoliganden weisen eine flache Wannen
konfiguration auf, wobei C3 stärker aus der Molekülebene herausgekippt ist. Es ergibt sich die idealisierte Punktsymmetrie C2h. Die stereographischen Darstellungen der Elementarzellen von 1 und2 veranschaulichen die Packung der Komplexanio- nen zusammen mit den Kationen. Letztere weisen hinsichtlich der Bindungslängen und -winkel keine Besonderheiten auf und sind mit ihren Lagepara- metem und äquivalenten isotropen Auslenkungspa- rametem im Hinterlegungsmaterial erfaßt.
Schwingungsspektren und N orm alkoordinatenana- lysen
In Abb. 2 sind die bei R. T. registrierten IR- und Raman-Spektren der festen Tetrabutylammonium- salze von [Os0 2(ox)2]2- (1) und [0 s0 2(mal)2]2~ (2) sowie die an konzentrierten Lösungen in Dichlormethan gemessenen Polarisations-Raman- Spektren mit der Zuordnung der Banden wiedergegeben. Die oberhalb von 800 cm -1 beobachteten inneren Valenzschwingungen des koordinierten Oxalats stimmen mit denen in den isotypen Komplexen fran5-[PtX2(ox)2]2 - , X = Cl, Br, I weitgehend überein [12]; die Malonatoverbindung
826 A. Strueß - W. Preetz • trans-[OsQ2(ox)2]2 und frans-[OsCbCmal^]2
1800 1400 1000 600 400 v [cm'1]
Abb. 2. Schwingungsspektren von (/i-Bu4N)2[0 s0 2(X)2], X = ox (1) und mal (2). a) IR- und Raman-Spektren (293 K, A0 = 1064 nm); b) Polarisations-FT-Raman-Spek- tren (293 K, A0 = 1064 nm) in Dichlormethanlösung.* = Kationenbanden, L = Lösungsmittelsignale.
zeigt in diesen Frequenzbereich Ähnlichkeiten mit den strukturverwandten Acetylacetonatokomplexen rrans-[OsX2(acac)2], X = Cl, Br, I [13]. Charakteristisch für beide zentrosymmetrische Molekülionen ist das alternative Auftreten intensiver Valenzschwingungen der 0=0s=0-G ruppe, nämlich in den Raman-Spektren v s(0 s = 0 ) als v 3 (1) bzw. u4 (2) und in den IR-Spektren ^as(0 s= 0 ) als ^14(1) bzw. (2). Die um durchschnittlich 40 cm - 1 niedrigeren Frequenzen von 2 sprechen für schwächere 7r-Bindungen in diesem Komplex. Die unterhalb von 600 cm - 1 beobachteten Schwingungen des 0 s 0 6-Gerüstes sind insbesondere mit den Deforma-
Tab. IV. Gemittelte Bindungslängen d [Ä] und berechnete Valenzkraftkonstanten fd [mdyn/ A] von (n-Bu4N)2[OsC)2(ox)2] (1) und (n-Bu4N)2[0 s0 2(mal)2](2); Valenzkraftkonstanten fd, Deformationskraftkonstanten fQ, Bindungs-Bindungs-Wechselwirkungskraftkon- stanten fdd (90°), fdd, (180°) und Bindungs-Winkel-Wech- selwirkungskraftkonstanten fdQ, (O-Os-O)j bezeichnet den Bindungswinkel innerhalb eines, (0 -0 s-0 )a den Winkel zwischen beiden Chelatliganden.
1 2
d, (0 s= 0 ) 1,714 1,728d ,(0 s -0 ) 2,019 2,031d ,(C -0) 1,295 1,294d4(C=0) 1,205 1,213d5(C-C) 1,59 1,514fd(O s=0) 6,70 6,70fd(0 s -0 ) 2,90 2,90fd(C-0) 5,05 4,86fd(C=0) 11,2 11,1fd(C-C) 4,70 4,07d2 fa (0 -0 s -0 ) i 0,83 0,83d'>2fQ( 0 - 0 s - 0 ) a 0,76 0,80d,d2fQ(0 = 0 s -0 ) 1,15 0,87d,d4fQ(0-C = 0) 1,30 0,90d4d5fQ(0=C-C) 1,35 1,30d9d3fQ(0s-0 -C ) 0,20 0,27dJ2fQ(C-C-C) 1,20d3d5fQ(0-C-C) 0,20fdd, (0 = 0 s /0 = 0 s ) 0,70 0,80fdd(0 s -0 /0 s -0 ) 0,05 0,05fdd,(0 s -0 /0 s -0 ) 0,20 0,05fdd(C -0/C =0) 1,65 1,78fdd(C=0/C-C) 0,40 0,43fdd(C-C/C-C) 0,80d2fda (0 s "0 / 0 ~ 0 s "°) 0,20 0,10d;fd“ ( 0 s = 0 /0 - 0 s - 0 ) 0,05 0,10d ,fdQ(0 s - 0 / ( 0 - 0 s - 0 ) i) 0,10 0,10d2fdQ( 0 s -0 / (0 -0 s -0 )a) 0,25 0,15d fdct (C -0 /0 -C = 0 ) 0,45 0,49d4fdQ(C = 0/0-C = 0) 0,10
tionen der Chelatringe gekoppelt und werden als Kombinationen aus verschiedenen Grundschwingungen durch Normalkoordinatenanalyse zugeordnet. Diese wird auf der Grundlage eines modifizierten Valenzkraftfeldes nach der Wilsonschen GF-Matrixmethode mit dem Programm MOLVIB durchgeführt [14- 16]. Den Berechnungen liegen die röntgenographisch bestimmten und gemittelten Bindungslängen zugrunde (Tab. IV). Die Schwingungsgleichung für das 15-atomige Molekülion rrans-[OsC)2(ox)2]2~ (1) lautet bei Annahme von D2h-Symmetrie:
r vib = 7A g + 5 B lg + 3B2g + 3B3g + 3A U + 4 B lu + 7B2u + 7B3u,
A. Strueß - W. Preetz • trans-[Q sP 2(ox)2]2 und trans-[OsQ2(mal)2]2 827
Tab. V. Zuordnung der beobachteten (IR / Raman) und berechneten (ber.) Frequenzen [cm-1] von (« -B u4N )2[0 s02(0x)2], mit der Verteilung der potentiellen Energie auf die inneren Koordinaten (PED-Werte H > 10 %). (O-Os-O)j bezeichnet den Bindungswinkel innerhalb eines, (0 -0 s-0 )a den Winkel zwischen beiden Oxalatoliganden.
Nr. Schwingung Rasse IR Ra ber.
i/(C=O) (73), i/(C-C) (20) Ag 1729 1721v 2 u(C-O) (41), i'(C-C) (25), Ag 1360 1353
u(C=0) (18), 6(0 -C = 0 ) (10)v (0 s= 0 ) (98) Ag 907 910
v \ z'(C-O) (39), z^(Os-O) (17), Ag 886 882i/(0 s= 0 ) (13), S(0-C=0) (13),1/(C-C) (10)u(Os-O) (48), i'(C-C) (17), Ag 561 564is(C-O) (12)
u6 6(0=C-C) (48), i'(C-C) (20), Ag 379 3736 (0 - C - 0 ) (17), i'(Os-O) (13)
v n <5(0-0s-0)j (42), 6(0s-0-C) (21), Ag 240 235i'(Os-O) (13), 6 (0-C =0)(10)6(0 = 0 s -0 ) (100) A u 245
Vg z/(C=0) (85) B lg 1688 1690v l0 i'(C-O) (57;, 6(0=C-C) ( 2 4 ;, B .S 1220 1218
<5(0-C=0) (15)u n <S(0-C=0) (41), KOs-O) (33), B .g n.b. 807
i/(c -o ) ( ^ ; , 6(0=C-C) ( j o ;J/12 i'(Os-O) ( 5 5 ;, «5(0=C-C) (30), B >g n.b. 449
' v(C-O) ( 2 3 ;i/ , 3 <5(0-C=0) ( 4 2 ;, HOs-O) (25), B «g 319 318
~ 8(0-C -C ) (23)z/,4 ^(Os^O) (100) B .u 860 861
6 (0 = 0 s-0 ) (100) B,u n.b. 278^ 1 6 6 (0 = 0 s -0 ) (100) B2g 358 362v xl v ( c = o ) ( 73), v (c -c ) fso ; B2 u 1711 1716i'jg i'(C-O) i'(C-C) (25), b 2u 1342 1347
u(C=0) (19), 6 (0-C =0) (10)i 19 u(C-0) (48), i'(Os-O) (20), B2u 891 887
6(0-C =0) f /3 ; , i/(C-C) (11)u20 ^(Os-O) (58), i'(C-C) (16), b 2u 566 566
j/(C-0)t/ 21 6(0=C-C) (48), v(C-C) (20), b 2u 375 372
8 (0 - C - 0 ) (17), i'(Os-O) (13)u22 S(0 = 0 s -0 ) B2 u 314 320^ 2 3 6 (0 -0 s -0 ) j 6 ( 0 - 0 s - 0 ) a (27), b 2u 195 200
6(Os-O-C) f J5 ; , «'(Os-O) (11),S(0-C=0) (10)
u2A 6 ( 0 = 0 s - 0 ) (100) B 3g n.b. 392U25 ^ C = 0 ) 1685 1690i/26 i'(c -o ) ( 5 5 ;, 6(0=C-C) b 3u 1208 1213
6(0-C =0) (16)v 21 6(0-C =0) i^(Os-O) (33), b 3u 816 814
u(C-0) (14),S(0=C-C) (11)u2S i'(Os-O) ^ 2 ;, 6 ( o = c - o B 3u 460 462
(15), <5(0-0s-0)a ( j j ;jy29 6(0-C =0) (41), v (Os-O) (3 0 ;, B3u 362 350
6(0=C-C) (19)i/,0 <5(0=0s-0) (98) b 3u n.b. 286v 31 <5(0-0s-0)a B3u n.b. 91
Tab. VI. Zuordnung der beobachteten (IR / Raman) und berechneten (ber.) Frequenzen [cm-1] von (n-Bu4N)2[0 s0 2(mal)2], mit der Verteilung der potentiellen Energie auf die inneren Koordinaten (PED-Werte H > 10 %). (O -O s-O )j bezeichnet den Bindungswinkel innerhalb eines, (0 -0 s-0 )a den Winkel zwischen beiden Malonatoliganden.
Nr. Schwingung Rasse IR Ra ber.
v (C=0) (89) Agv ( c - c ) (44), i /(c -o ) (38), a ;<5(0-C=0) (10)t/(C-O) (51), u(C-C) (23), Ai'(Os-O) (17)i^(Os-O) (100) Aaz^(Os-O) (39), S(O-C-O) (16), A u(C-0) (15)6(0=C-C) (51), 6 (0-C =0) (17),6(C-C-C) (10)6(O-Os-O); (43), 6(0 = 0 s -0 ) (17),<5(0s-0-C) (16), <5(C-O-C) (11)<5(0=0s-0) (94)I/(C=0) (93)v (C -0) (66), u(C-C) (22) i/(C-C) (59), u(Os-Ö) (23)6(0=C-C) (45), v(C-C) (24), z /(0s-0) (17), 6 (0-C = 0) (10) i /(0 s -0 ) (30), S(0=C-C) (30),KC-O) (17), 6(Os-O-C) (11)6(C-C-C) (35;, 6(0=C-C) ( ; ö;,6(0-c-o (jä;, i (0s-0) (15;<S(0-C=0) (84), /'(Os-O) (JS;,6 (0s-0-C ) 6 ( o - c - o ( 1 7 ; v (0 s= 0 ) (100) B, 8536(0-C = 0) (24), <5(0-C-C) (20;, B, n.b. 6 (0 = 0 s -0 ) (JS;, ^(Os-O) (15),<5(0s-0-C) ^ 5 ;6 (0 = 0 s -0 ) (98) v (C =0) (89)z'(C-C) (43), v (C -0) (38),6 (0-C =0) (10) v(C-O) (50), i'(C-C) (22),KOs-O) (20)8 (0-C -C ) (35), v(C-C) (30),KOs-O) (20)i'(Os-O) (43), i/(C -0) (18),<5(0-C=0)<5(C-C-C) (27;, <5(0-C=0) z^(Os-O) <5(0=C-C) (20)6{0=C-C) (51), S(C-C-C) (12), u(C-C) ( 11), 6(o - c - c ) ( 1 0 ;<5(0=0s-0) (ftg; B6 (0 -0 s-0 )i (27;, <5(0-0s-0)a (26;, B w(Os-O) (15)6 (0 = 0 s -0 ) (95) Bi/(C=0) W Bi'(C-O) (66), i;(C-C) (23) Bi'(C-C) (55), i'(Os-O) (*«; B<5(0=C-C) (38), z /(0s-0) (22;, B 6 (0 -0 s -0 )a (13), i/(C -0) (J i;<5(0=0s-0) (37; B<5(0=0s-0) (32) B<5(0-0s-0)a (58), HO-C-C) (25) B
A g
A g
Au
b ,;BiBii
Bij
B.äB,.
’2g’?u n.b.’2u 1 3 3 /
’2u 8 8 6
’2u n.b.
’2u 5 6 7
'2u 3 5 6
;2u 3 2 2
hu 2 4 0
*2u 2 1 6
l3e‘3ii 1649
l3n 1149
’3n n.b.’3u 4 6 0
’3ll 2 7 0
’3li n.b.l3u n.b.
1671 1669 1326 1327
911 904
891 892 568 570
n.b. 369
197 200
245 1645 1644 1153 1152 n.b. 735 n.b. 580
460 452
363 356
255 250
852246
331 332 1669 1330
882
592
566
360
330
248213
313 319 1644 1148 746 457
27221372
828 A. Strueß - W. Preetz • fra n s-fO sC ^ o x h ]2 und fraA?s-[0s02(mal)2]2
für das 17-atomige ?rans-[OsC)2(ox)2]2~ (2), mit C2h-Symmetrie (die beiden H-Atome der Methylengruppe bleiben unberücksichtigt):
r vib = 7Ag + 7Blg + 3B2g + 3B3g + 3AU + 6B lu + 9B2u + 7B3u.
Nach den gruppentheoretischen Auswahlregeln sind alle Schwingungen gerader Parität ausschließlich Raman-aktiv, die ungerader Parität nur IR-ak- tiv und die der Rasse Au inaktiv. Tatsächlich findet man für beide Komplexe die strenge Einhaltung des Altemativverbots. Die an hochkonzentrierten Lösungen in Dichlormethan durchgeführten Polarisations-Raman-Messungen erlauben trotz der großen Anzahl von Solvenssignalen die sichere Erkennung mehrerer Schwingungen der Rasse A„ (Abb. 2, lb und 2b). Zur Vereinfachung der Kraftfeldrechnungen bleiben von den 39 Moden für 1 acht (2B2g, 2B3g, 2AU, 2Blu) und von den 45 Moden für 2 zehn (2B2g, 2B3g, 2AU, 4B lu), die Torsions- und out-of-plane-Bewegungen der Chelatrin- ge betreffen, unberücksichtigt. Ausgehend von den Daten verwandter Komplexe [11 - 13, 17] werden die Kraftkonstanten mit Hilfe einer Jacobi-Matrix schrittweise verfeinert. Die starken Schwingungskopplungen in und mit den Chelatringen finden Ausdruck in den Wechselwirkungskonstanten zwischen Bindungen und Bindungen fdd sowie Bindungen und Winkeln fda- Mit den in Tab. IV zusammengestellten Kraftkonstanten errechnen sich Frequenzen, die mit den beobachten Schwingungen gut
übereinstimmen (Tab. V und VI). Die Valenzkraftkonstanten von 1 mit fd(0 s= 0 ) = 6,7, fd(0 s-0 ) = 2,9, fd(C -0) = 5,05, fd(C =0) = 11,2 und fd(C-C) = 4,7 mdyn/Ä und von 2 mit fd(0 s= 0 ) = 6,7, fd(0 s-0 ) = 2,9, fd(C-0)o= 4,86, fd(C =0) = 11,1 und fd(C-C) = 4,07 mdyn/A liegen in den gewohnten Bereichen [11-13 ,17 , 18] ,
Die Charakterisierung der meisten Moden durch Normalkoordinaten ist wegen der Schwingungskopplungen schwierig. Aus den Berechnungen zur potentiellen Energieverteilung (PED) ergeben sich die in Tab. V und VI angegebenen Kombinationen von Valenz- und Deformationsschwingungen, für die die auf die inneren Koordinaten entfallenden prozentualen Anteile in Klammem angegeben sind. Reine Valenz- und Deformationsschwingungen findet man für die Osmylgruppe, die meistens zu 100 %, mindestens aber zu 82 % von fd(0 s=0 ) bzw. fQ(0 = 0 s-0 ) abhängen. Als nicht oder wenig gekoppelt erweist sich auch u (C = 0 ) mit PED-An- teilen von mehr als 70 %. Die stärksten Schwingungskopplungen liegen in der von den Chelatringen aufgespannten Molekülebene vor. Daher läßt sich z/(Os-Ö) keiner bestimmten Schwingung zuordnen, weil mit PED-Werten von 11 - 58 % eine starke Beteiligung an mehreren Moden besteht.
Dank
Dem Fonds der Chemischen Industrie und der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für die Unterstützung mit Sachmitteln.
[1] B. Jezowska-Trzebiatowska, J. Hanuza, M. Baluka, Acta Phys. Polon. A38, 563 (1970).
[2] J. Hanuza, M. Baluka, B. Jezowska-Trzebiatowska, Acta Phys. Polon. A42, 537(1972).
[3] C. Sartori, W. Preetz, Z. Naturforsch. 43a, 239 (1988).[4] C. Sartori, W. Preetz, Z. Anorg. Allg. Chem. 565,23 (1988).[5] W. Preetz, H. Schulz, Z. Naturforsch. 38b, 183 (1983).[6] M. Vezes, L. L. Wintrebert, Bull. Soc. Chim. Fr. 27, (3) 569
(1902).[7] A. Altomare, G. Cascarano, C. Giacovazzo, A. Guagliardi,
J. Appl. Crystallogr. 26, 343 (1993).[8] G. M. Sheldrick, SHELXL-97, Program for Crystal Struc
ture Refinement, Universität Göttingen (1997).[9] C. K. Fair, MolEN, An Interactive Intelligent System for
Crystal Structure Analysis, Enraf-Nonius, Delft (1990).
[10] G. Bergerhoff, DIAMOND, Visuelles Informationssystem für Kristallstrukturen, (1995).
[11] W. Preetz, A. Krull, Z. Naturforsch. 52b, 315 (1997).[12] W. Preetz, J.-G. Uttecht, Z. Naturforsch. 53b, 93 (1998).[13] K. Dallmann, W. Preetz, Z. Naturforsch. 52b, 965 (1997).[14] T. Sundius, QCPE No. 604 MOLVIB, Indiana University
Department of Chemestry, Indiana, USA (1991).[15] T. Sundius, J. Mol. Struct. 218, 321 (1990).[16] D. Bublitz, Modifizierung des Programms MOLVIB, Uni
versität Kiel (1993).[17] J. Fujita, A. Martell, K. Nakamoto, J. Chem. Phys. 36, 2
(1962).[18] W. P. Griffith, J. Chem. Soc. 245 (1964).