Wasserstoffbrücken. I. Molekül‐ und KristallStruktur der Phosphonsäure H3PO3 – Röntgen‐ und Neutronenbeugungsuntersuchungen an der Hydrogen‐ und der Deuterium‐Verbindung

摘要: Die Struktur der Phosphonsaure H3PO3 wurde mittels Neutronenbeugung (λ = 104,22 pm) an einem Einkristall bei 15,0 ± 0,1 K neu bestimmt, so das Gitterparameter {Pna21; Z 8; a 716,6(3); b 1201,3(5); c 674,3(3) pm} und Bindungslangen {Mittelwerte aus zwei kristallographisch unabhangigen Molekulen: PO 155; P O 150; PH 139; OH 101 nun sehr genau (R 0,053) bekannt sind. Jedes Molekul nimmt teil vier unsymmetrischen Wasserstoff-Bruckenbindungen (O…H 155 bis 160 pm; OH…O 168 177°), wobei die Hydroxyl-Gruppen als Donoren Phosphoryl-Fragmente jeweils zweifache Akzeptoren auftreten. Insgesamt wird ein komplexes, Maschen von acht Knoten im Verhaltnis 1:2 bestehendes Raumnetz aufgespannt, obwohl Molekule selbst verhaltnismasig ubersichtlich Sinne einer kubisch dichtesten Anordnung gepackt sind. Eine zum Vergleich 173 3 durchgefuhrte Rontgenstrukturanalyse 0,032) ergab in den PO-Abstanden OPO-Winkeln kaum nennenswerte Unterschiede; eine zusatzliche, vergleichende Neutronenbeugungsuntersuchung 131,68 isotrope atomare Auslenkungsparameter) Hydrogen- 0,044) Deuterium-Verbindung 0,041) fuhrte zu weitgehend ubereinstimmenden Strukturmodellen fur Isotopomeren. Hydrogen Bridges. I. Molecular and Crystal Structure of Phosphonic Acid – X-ray Neutron Diffraction Studies the Hydrogen Deuterium Compounds The structure phosphonic acid has been redetermined by single crystal neutron diffraction 104.22 at 15.0 0.1 yielding lattice parameters 716.6(3); 1201.3(5); 674.3(3) bond lengths {mean values from two crystallographically independent molecules: high reliability 0.053). Each molecule is involved four asymmetric hydrogen bonds to 160pm; 177°) with either hydroxyl group donating phosphoryl fragment acting as twofold acceptor. Thus complex, three-dimensional net, consisting four- eight-point circuits ratio, put up although molecules are packed comparatively simple way form almost cubic closest arrangement. An determination 0.032) carried out for comparison revealed no significant differences angles between phosphorus oxygen atoms; additional comparing study 131.68 isotropic atomic displacement parameters) (r 0.044) deuterium compounds 0.041) resulted nearly identical structural models isotopomers.