Das erste Hochdruck‐Chromoxonitridoborat CrB4O6N – ein unerwartetes Bindeglied zur Chemie der Nitridosilikate

• Published in: Angewandte Chemie Vol. 133; no. 40; pp. 21972 - 21977
• Main Authors: Fuchs, Birgit, Johrendt, Dirk, Bayarjargal, Lkhamsuren, Huppertz, Hubert
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim Wiley Subscription Services, Inc 27.09.2021
• Subjects: Chemistry; elektronische Bandstruktur; Hochdruckchemie; Kristallstruktur; Oxonitridoborat; Vibrationsspektroskopie
• ISSN: 0044-8249; 1521-3757
• DOI: 10.1002/ange.202110582

CrB4O6N kristallisiert in der nicht‐zentrosymmetrischen Raumgruppe P63mc (Nr. 186) mit den Gitterparametern a=5.1036(1), c=8.3519(3) Å und einem Volumen von 188,40(1) Å3. Synthetisiert durch ein Hochdruck‐/Hochtemperaturexperiment bei 7 GPa und 1673 K, repräsentiert die Phase das erste Hochdruck‐Oxonitridoborat. Strukturell zeigen sich sternförmige Einheiten bestehend aus vier BO3N‐Tetraedern, die in Analogie zu den homeotypen Nitridosilikaten MYbSi4N7 (M=Sr, Ba, Eu) durch ein gemeinsames vierfach koordiniertes Stickstoffatom miteinander verknüpft sind. Diese Einheiten bilden ein Netzwerk aus, in dessen Kanälen die Cr3+‐Ionen liegen. Im Gegensatz zu den trigonal‐planaren B(O/N)3‐Einheiten in allen anderen bekannten Oxonitridoboraten zeigt CrB4O6N erstmals tetraedrische Baueinheiten. Die strukturellen Zusammenhänge sowie die Ergebnisse der spektroskopischen Messungen und theoretischen Rechnungen am Chromoxonitridoborat werden im Folgenden erörtert. Mittels eines Hochdruck‐/Hochtemperaturexperimentes war es möglich, das erste Oxonitridoborat CrB4O6N, das aus BO3N‐Tetraedern aufgebaut ist und ein 3D‐Netzwerk ausbildet, zu erhalten. Im Gegensatz zu anderen Mitgliedern dieser Substanzklasse sind hierbei die Stickstoffatome zu vier Boratomen koordiniert. Homeotype können in den Nitridosilikaten MYbSi4N7 (M=Sr, Ba, Eu) gefunden werden, in welchen diese vierfach koordinierten Stickstoffatome erstmals entdeckt wurden.