Articles

XeOF2, F2OXeN identiskt med CCH3 och XeOF2.nHF: sällsynta exempel på Xe(IV)oxidfluorider

Syntesen av XeOF2, F2OXeNCCH3 och XeOF2.nHF och deras strukturella karakteriseringar beskrivs i denna studie. Alla tre föreningarna är explosiva vid temperaturer som närmar sig 0 grader C. Även om XeOF2 hade rapporterats tidigare hade den inte isolerats som en ren förening. Xenonoxiddifluorid har nu karakteriserats i CH3CN-lösning genom 19F-, 17O- och 129Xe-NMR-spektroskopi. Ramanspektren i fast tillstånd för XeOF2, F2OXeNCCH3 och XeOF2.nHF har tilldelats med hjälp av 16O/18O- och 1H/2H-anrikningsstudier och elektroniska strukturberäkningar. I fast tillstånd är strukturen hos XeOF2 en svagt associerad, planär monomer, vilket utesluter tidigare spekulationer om att den kan ha en polymer kedjestruktur. XeOF2:s geometri överensstämmer med ett trigonalt bipyramidalt, AX2YE2, VSEPR-arrangemang som ger upphov till en T-formad geometri där de två fria valenselektronernas ensamstående par och Xe-O-bindningsdomänen upptar det trigonala planet och Xe-F-bindningsdomänerna är trans till varandra och vinkelräta mot det trigonala planet. Kvantmekaniska beräkningar och Ramanspektren av XeOF2.nHF visar att strukturen sannolikt innehåller en enda HF-molekyl som är H-bunden till syre och även svagt F-koordinerad till xenon. Röntgenkristallstrukturen av F2OXeNCCH3 vid låg temperatur (-173 grader C) avslöjar en lång Xe-N-bindning i förhållande till Xe-O-bindningen och ett geometriskt arrangemang kring xenon där de atomer som är direkt bundna till xenon är koplanära och CH3CN fungerar som en fjärde ligand i ekvatorialplanet. De två fluoratomerna är förskjutna bort från syreatomen mot Xe-N-bindningen. Strukturen innehåller två uppsättningar kristallografiskt distinkta F2OXeNCCH3-molekyler där den böjda Xe-N-C-delen ligger antingen i eller utanför XeOF2-planet. Geometrin kring xenon är förenlig med ett AX2YZE2 VSEPR-arrangemang av bindningspar och ensamstående elektronpar och utgör ett sällsynt exempel på en Xe(IV)-N-bindning.