متعدد اليود

الموسوعة الحرة

البولي يوديدات هي فئة من الأنيونات متعددة الهالوجينات تتكون بالكامل من ذرات اليود . [ 1 ] [ 2 ] العضو الأكثر شيوعًا هو أيون ثلاثي اليوديد ، I − 3 . تشمل متعددات اليوديد الأخرى المعروفة الأكبر حجمًا [I 4 ] 2− ، [I 5 ] − ، [I 6 ] 2− ، [I 7 ] − ، [I 8 ] 2− ، [I 9 ] − ، [I 10 ] 2− ، [I 10 ] 4− ، [I 11 ] 3− ، [I 12 ] 2− ، [I 13 ] 3− ، [I 14 ] 4- ، [I 16 ] 2− ، [I 22 ] 4− ، [I 26 ] 3− ، [I 26 ] 4− ، [I 28 ] 4− و [I 29 ] 3− . يمكن اعتبار كل هذه العناصر مكونة من تفاعل وحدات البناء I – و I 2 و I − 3 .

تحضير

يمكن تحضير متعددات اليود بإضافة كميات متكافئة من اليود (I₂ ) إلى محاليل تحتوي على أيونات اليوديد (I⁻ ) واليوديد الثلاثي ( I⁻³ ) ، مع وجود كاتيونات معاكسة كبيرة لتثبيتها. على سبيل المثال، يمكن بلورة يوديد البوتاسيوم المائي (KI₃ · H₂O ) من محلول مشبع من يوديد البوتاسيوم (KI) عند إضافة كمية متكافئة من اليود (I₂ ) وتبريد المحلول. [ 3 ]

بناء

مصفوفة الحلقة المكونة من 14 ذرة من اليود في [([16]aneS 4 )PdIPd([16]aneS 4 )][I 11 ]
الشبكة المكعبة البدائية لأيونات اليود المتصلة بجزيئات I 2 ، الموجودة في [Cp* 2 Fe] 4 [I 26 ]

تتخذ متعددات اليوديد بنى متنوعة. يمكن اعتبار معظمها تجمعات من وحدات I₂ و I⁻ و I⁻³. عادةً ما تكون متعددات اليوديد المنفصلة خطية . تتشكل البنى الشبكية ثنائية أو ثلاثية الأبعاد الأكثر تعقيدًا، من سلاسل وأقفاص، نتيجة تفاعل الأيونات مع بعضها البعض، وتعتمد أشكالها بشكل كبير على الكاتيونات المرتبطة بها ، وهي ظاهرة تُعرف باسم "التقفص البُعدي" . [ 4 ] [ 5 ] يسرد الجدول أدناه أملاح متعددات اليوديد التي تم تحديد بنيتها، بالإضافة إلى كاتيوناتها المقابلة. [ 6 ]

بنية متعددات اليود العليا
الأنيونمضاد الكاتيونالوصف الهيكلي
[I 2 ] −Na(C 3 H 6 O) + 3خطي [ 7 ] [ 8 ]
[I 3 ] −Cs + ، (C 4 H 9 ) 4 N +خطي
[I 4 ] 2−[Cu(NH 3 ) 4 ] 2+مصفوفة خطية متناظرة من ذرات اليود [ 9 ]
[I 5 ] −[EtMe 3 N] +على شكل حرف V مع طبقات بوليمرية
[EtMePh 2 N] +على شكل حرف V مع أيونات [I 5 ] − معزولة
[I 6 ] 2−[NH 3 (CH 2 ) 8 NH 3 ] 2+شبه خطي [ [ 10 ] ]
[I 7 ] −[Ag( 18aneS 6 )] +شبكة أنيونية مشتقة من شبكة معينية بدائية من أيونات اليود المرتبطة بجزيئات I₂
[I 8 ] 2−[Ni( phen ) 3 ] 2+يمكن وصف الأشكال الأنيونية المنتظمة على النحو التالي: [ I − 3 · I 2 · I − 3 ] أو [ I − 3 · I − 5 ]
[I 9 ] −[Me 2 i Pr Ph N] +حلقة مكونة من 14 عضوًا مربوطة بجسرين من نوع I 2 لتكوين حلقات مكونة من 10 أعضاء
[أنا 4 ن] +غير ثماني الأوجه، ولكنه ترتيب ملتوٍ يشبه حرف "h" لوحدات I − 3 و I 2
[I 10 ] 2−[Cd( 12-crown-4 ) 2 ] 2+؛ ثيوفيلينيومتكوين حلقة ملتوية مع وحدتين I − 3 مرتبطتين بجزيئين I 2 [ 11 ]
[I 11 ] 3−[( 16aneS4 ) PdIPd ( 16aneS4 ) ] 3+حلقة مكونة من 14 عضوًا (9.66  ×  12.64 أنغستروم ) تحيط بالكاتيون المعقد، وتتشابك الحلقات فيما بينها لتشكل صفيحة ثنائية الأبعاد لانهائية. 
[I 12 ] 2−[Ag 2 ( 15aneS 5 ) 2 ] 2+بنية فائقة حلزونية ثلاثية الأبعاد ممتدة مدعومة بروابط Ag–I وتفاعلات I⋯S ضعيفة
[Cu( Dafone ) 3 ] 2+التكوين المستوي
[I 13 ] 3−[Me 2 Ph 2 N] +يتكون من سلاسل متعرجة من I− و I2
[I 14 ] 4−4,4′-ثنائي البيريدينيومخطاف مزدوج [ I − 3 · I 2 · I − · I 2 · I − · I 2 · I − 3 ] [ 12 ]
[I 16 ] 2−[Me 2 Ph 2 N] +ترتيب متناظر مركزي لـ [ I − 7 · I 2 · I − 7 ]
[ i PrMe 2 PhN] +يشكل الأنيون حلقات مكونة من 14 عضوًا متصلة بجزيئات I2 ، والتي ترتبط بدورها في طبقات ذات حلقات مكونة من 10 و 14 عضوًا
[I 22 ] 4−[MePh 3 P] +وحدتان على شكل حرف L من [I 5 ] − مرتبطتان بجزيء I 2 ومكتملتان بمجموعتين طرفيتين من [I 5 ] −
[I 26 ] 3−[أنا 3 S] +يتكون من أيونات [I 5 ] − و [I 7 ] − مع جزيئات I 2 متداخلة
[I 26 ] 4−Cp* 2 Fe +شبكة أنيونية مشتقة من شبكة مكعبة بدائية مبنية من أيونات I− ، مع جسور I2 على جميع الحواف وإزالة 1/12 من جزيئات I2 بشكل منهجي
[I 29 ] 3−Cp 2 Fe +شبكة ثلاثية الأبعاد أنيونية ذات بنية تشبه القفص من [{( I − 5 ) 1 ⁄ 2 ·I 2 }·{( I 2− 12 ) 1 ⁄ 2 ·I 2 }·I 2 ]، مع أيونات [Cp 2 Fe] + تتفاعل مع الأنيون في التجاويف [ 13 ]
[I ∞ ] δ−بيرولوبيريلين +•بوليمر متجانس من متعدد اليود اللانهائي. [ 14 ]
هياكل بعض أيونات البولي يوديد.

التفاعل

تُعد مركبات البولي يوديد حساسة للضوء بشكل عام.

يخضع ثلاثي اليوديد ، I − 3 ، لتفكك ضوئي أحادي الجزيء . [ 15 ] [ 16 ] وقد استُخدم متعدد اليوديد لتحسين قابلية التوسع في تصنيع مواد البيروفسكايت الهاليدية الكهروضوئية . [ 17 ]

الموصلية

تُظهر المركبات الصلبة التي تحتوي على أيونات متعددة اليوديد ذات السلاسل الخطية موصليةً محسّنة [ 18 ] [ 19 ] مقارنةً بنظائرها من اليوديد البسيط . ويمكن تعديل الموصلية بشكل كبير عن طريق الضغط الخارجي، الذي يُغيّر المسافات بين ذرات اليود وتوزيع الشحنة. [ 20 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ هاوسكروفت، كاثرين إي.؛ شارب، آلان جي. (2008). "الفصل 17: عناصر المجموعة 17". الكيمياء غير العضوية (  الطبعة الثالثة). بيرسون. ص  547. ISBN 978-0-13-175553-6.
  2. ↑ كلو، لارس (2021)، "المركبات المتسلسلة في المجموعة 17 - متعددات الهاليدات" ، وحدة مرجعية في الكيمياء والعلوم الجزيئية والهندسة الكيميائية ، إلسيفير، الصفحات 1021-1049 ، doi : 10.1016/b978-0-12-823144-9.00013-3 ، ISBN  978-0-12-409547-2، S2CID 242567501 ، تم استرجاعه بتاريخ 28-03-2022 
  3. ↑ براور، ج.، محرر. (1963). "ثلاثي يوديد البوتاسيوم". دليل الكيمياء اللاعضوية التحضيرية . المجلد 1 ( الطبعة الثانية). نيويورك: دار النشر الأكاديمية. ص 294.   
  4. ↑ سفينسون، بير هـ.؛ غورلوف، ميخائيل؛ كلو، لارس (15-12-2008). "الحصر البُعدي للبولي يوديدات" . الكيمياء اللاعضوية . 47 (24): 11464-11466 . doi : 10.1021/ic801820s . ISSN 0020-1669 . PMID 19053351 .  
  5. ^ غارسيا، ماركوس د. مارتي روخاس، خافيير؛ ميترانجولو، بييرانجيلو؛ بينادور، كارلوس؛ بيلاتي، توليو؛ ريسناتي، جوزيبي؛ تيرانيو، جيانكارلو؛ أورسيني، ماوريتسيو (2011). "الأقفاص الأبعاد للبوليوديدات: التوليف الموجب باستخدام أملاح البيبيريدينيوم" . كريستال إنج كوم . 13 (13): 4411. دوى : 10.1039/c0ce00860e . ردمك 1466-8033 . 
  6. ↑ كينغ، ر. بروس (2005). "الكلور والبروم واليود والأستاتين: الكيمياء غير العضوية". موسوعة الكيمياء غير العضوية ( الطبعة الثانية). وايلي. ص 747. ISBN   9780470862100.
  7. ↑ رزيبا، هنري (16 مايو 2009). "لغز تفاعل فينكلشتاين" . الكيمياء بمنظور مختلف .
  8. ↑ هاوي، ر. آلان؛ وارديل، جيمس ل. (15-05-2003). "بوليمر ثلاثي (μ₂- أسيتون- κ₂O : O) يوديد الصوديوم عند 120 كلفن" . مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم ج: اتصالات بنية البلورات . 59 (5): م184- م186. doi : 10.1107/S0108270103006395 . ISSN 0108-2701 . PMID 12743392 .  
  9. ↑ سفينسون، بير هـ.؛ كلو، لارس (2003). "التخليق، والبنية، والترابط في أنظمة متعددات اليود وأنظمة يوديد المعادن-اليود". مجلة الكيمياء 103 (5): 1649-1684 . doi : 10.1021/cr0204101 . PMID 12744691 . 
  10. ↑ ريس، غيدو ج.؛ فان ميجن، مارتن (2013). " أنيون I 2− 6 المكون من جزأين غير متماثلين من ثلاثي اليوديد: تنافس بين رابطة الهالوجين والهيدروجين" . اللاعضوية . 1 (1): 3– 13. doi : 10.3390/inorganics1010003 .
  11. ↑ ريس، غيدو ج. (26-06-2019). "أنيون حلقي I 2− 10 في البنية البلورية الطبقية لخماسي يوديد الثيوفيلينيوم، C 7 H 9 I 5 N 4 O 2 " . مجلة علم البلورات - هياكل بلورية جديدة . 234 (4): 737-739 . doi : 10.1515/ncrs-2019-0082 . ISSN 2197-4578 . 
  12. ^ ريس، جويدو ج. ميجن، مارتن فان (2012). "اثنين من بوليوديدات جديدة في نظام ثنائي يوديد / اليود 4،4′-بيبيريدينيوم" . Zeitschrift für Naturforschung B. 67 (1): 5– 10. دوى : 10.1515/znb-2012-0102 . ردمك 1865-7117 . S2CID 5857644 .  
  13. ^ تيبي، كارل فريدريش. بوتشيم ، ريتا (16/06/1997). "Das bisher iodreichste Polyiodid: Herstellung und Struktur von Fc 3 I 29 ". Angewandte Chemie (في المانيا). 109 (12): 1403–1405 . بيب كود : 1997AngCh.109.1403T . دوى : 10.1002/ange.19971091233 .
  14. ↑ مادو، شيري؛ إيفانز، هايدن أ.؛ دوان-نغوين، فيكي ف. ت.؛ لابرام، جون ج.؛ وو، غوانغ؛ تشابينيك، مايكل ل.؛ سيشادري، رام؛ وودل، فريد (4 يوليو 2016). "سلاسل متعددة اليود اللانهائية في مركب بيرولوبيريلين-يود: رؤى حول مركبات النشا-يود وبيريلين-يود". Angewandte Chemie International Edition . 55 (28): 8032–8035 . doi : 10.1002/anie.201601585 . PMID 27239781. S2CID 30407996 .  
  15. ↑ هوبس، ألكسندرا أ.؛ جاسكوك، جيسون ر.؛ فولهاوبر، آن إليز؛ كاوتزمان، كاثرين إي.؛ نيومارك، دانيال م. (مايو 2004). "التفكك الضوئي لجزيء I⁻³ في الحالة الغازية ، ثنائي وثلاثي الأجسام " . مجلة الفيزياء الكيميائية . 120 (17): 7901-7909 . doi : 10.1063/1.1691017 . hdl : 2440/34955 . ISSN 0021-9606 . PMID 15267705 .  
  16. ↑ ناكانيشي، ريوزو؛ سايتو، ناويا؛ أونو، تومويو؛ كواشي، ساتومي؛ يابوشيتا، ساتوشي؛ ناجاتا، تاكاشي (28-05-2007). " التفكك الضوئي لغاز اليود الثلاثي : فهم شامل لديناميكيات التفكك غير الأدياباتي" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 126 (20): 204311. doi : 10.1063/1.2736691 . ISSN 0021-9606 . PMID 17552766 .  
  17. ↑ توركيفيتش، إيفان؛ كازاوي، سعيد؛ بيليتش، نيكولاي أ.؛ غريشكو، أليكسي ي.؛ فاتيف، سيرغي أ.؛ بيتروف، أندريه أ.؛ أورانو، توشيوكي؛ أراماكي، شينجي؛ كوسار، سونيا؛ كوندو، ميتشيو؛ غوديلين، يوجين أ. (يناير 2019). " المزايا الاستراتيجية لمصاهير البوليوديد التفاعلية للخلايا الكهروضوئية البيروفسكايتية القابلة للتطوير" . مجلة نيتشر لتقنية النانو . 14 (1): 57-63 . doi : 10.1038/s41565-018-0304-y . ISSN 1748-3395 . PMID 30478274. S2CID 53784226 .   
  18. ↑ ألفاريز، سانتياغو؛ نوفوا، خوان؛ موتا، فرناندو (26-12-1986). "آلية التوصيل الكهربائي على طول سلاسل متعددات الهاليد" . رسائل الفيزياء الكيميائية . 132 (6): 531-534 . doi : 10.1016/0009-2614(86)87118-4 .
  19. ↑ يو، هونغتاو؛ يان، ليجيا؛ هي، ياوو؛ مينغ، هونغ؛ هوانغ، وي (2017). "خاصية توصيل ضوئي غير عادية لمتعدد اليوديد وتعزيزها عن طريق الربط مع ملح 3-ثيوفين ميثيل أمين" . مجلة الاتصالات الكيميائية . 53 (2): 432-435 . doi : 10.1039/C6CC08595D . ISSN 1359-7345 . PMID 27965990 .  
  20. ↑ بوريبا، توماش؛ إرنست، ميشيل؛ زيمر، دومينيك؛ ماكي، بييرو؛ كاساتي، نيكولا (13 مايو 2019). " البلمرة المحفزة بالضغط والتوصيل الكهربائي لمتعدد اليوديد" . Angewandte Chemie International Edition . 58 (20): 6625–6629 . doi : 10.1002/anie.201901178 . ISSN 1433-7851 . PMID 30844119. S2CID 73514885 .