Syntheses and Crystal Structures of Potassium–Lanthanoid(III) Complexes with the 1,2‐Benzenedisulfonate Ligand

The complexes [K(H2O)2LnL2] (Ln = La or Nd; L = 1,2-benzenedisulfonate) and [K(H2O)Yb(H2O)4L2] were initially isolated fortuitously from attempts to prepare the corresponding Ln2L3 complexes from Ln2O3 and H2L in water. Indeed the bulk products from these reactions have the composition Ln2L3. Subsequently, deliberate syntheses by reacting equimolar amounts of Ln2L3 with K2L in water gave the complexes in good yield. X-ray crystal structures of [K(H2O)2LnL2] (Ln = La or Nd) showed the complexes to be isostructural with a two dimensional polymeric network structure in which LnL2 units are linked into chains crosslinked by potassium ions. Each Ln is nine coordinate with solely sulfonate oxygen donor atoms. Between adjacent lanthanoid ions there are three different types of sulfonate bridges and two examples of each. Most noteworthy is highly unsymmetrical bridging through μ-η2-sulfonate oxygen atoms. Consequently, one Ln–O bond is ca. 0.5 A longer than the other eight. Potassium is nine-coordinate with seven sulfonate oxygen atoms and two aqua ligands, and surprisingly is much longer than . Pairs of potassium ions are linked by two μ-η2-sulfonate oxygen atoms, which are unsymmetrically bridging. The structure of [K(H2O)Yb(H2O)4L2] comprises discrete tetranuclear units containing two independent ytterbium ions, each coordinated by four water molecules and two chelating (via seven membered rings) disulfonate ligands, and two potassium ions, each coordinated by six sulfonate oxygen atoms and a water molecule. For each potassium, four of the coordinated sulfonate oxygen atoms are from sulfonate ligands bonded to one ytterbium atom and two from sulfonate ligands attached to the other ytterbium atom. In contrast to the Nd and La complexes, is shorter than . Synthese und Kristallstrukturen von Kalium–Lanthanoid(III) Komplexen mit 1,2-Benzoldisulfonat als Liganden Bei Versuchen zur Synthese der Verbindungen Ln2L3 aus Ln2O3 und H2L (Ln = La, Nd, Yb; L = 1,2-Benzoldisulfonat) in Wasser wurden auch die Komplexe [K(H2O)2LnL2] (Ln = La, Nd) und [K(H2O)Yb(H2O)4L2] erhalten. Die analytische Zusammensetzung der Produkte entspricht tatsachlich Ln2L3; die neuen Komplexe wurden daraufhin aus Ln2L3 und K2L in guter Ausbeute gewonnen. Nach Ausweis von Einkristallstrukturanalysen sind die Komplexe [K(H2O)2LnL2] (Ln = La, Nd) isotyp, sie bilden ein zweidimensionales polymeres Netzwerk, in dem LnL2-Einheiten zu Ketten angeordnet sind, die durch Kaliumatome miteinander verknupft sind. Die Zentralteilchen Ln3+ sind neunfach von einzelnen Sulfonat-Sauerstoffatomen koordiniert. Zwischen benachbarten Lanthanoidionen gibt es drei verschiedene Typen von Sulfonatbrucken. Bemerkenswert ist die sehr unsymmetrische Brucke zwischen μ-η2-Sulfonat-Sauerstoffatomen. Folglich ist eine Ln–O-Bindung ca. 0.5 A langer als die anderen acht. Kalium ist neunfach von sieben Sulfonat-Sauerstoffatomen und zwei Wassermolekulen koordiniert, uberraschenderweise ist viel langer als . Die Kaliumionen sind paarweise uber zwei unsymmetrisch verbruckende μ-η2-Sulfonat-Sauerstoffatome miteinander vernetzt. Die Kristallstruktur von [K(H2O)Yb(H2O)2L2] besteht aus vierkernigen Einheiten, die zwei Kalium- und zwei voneinander unabhangige Ytterbiumatome enthalten, von denen jedes von vier Wassermolekulen und zwei chelatisierenden Disulfonatliganden koordiniert ist. Die beiden Kaliumatome sind von sechs Sulfonat-Sauerstoffatomen und einem Wassermolekul umgeben. Vier der an Kalium koordinierten Sauerstoffatome gehoren Sulfonatliganden an, die an ein Ytterbiumatom gebunden sind, zwei gehoren zu Sulfonatliganden, die an das andere Ytterbiumatom gebunden sind. Im Gegensatz zu den Nd- und La-Komplexen ist hier kurzer als .