Synthesis and Structure of Cyclic Selenium Oxide Se^VISe₂^IVO₇

Abstract

Nitromethane is the only presently known organic solvent for highly reactive selenium trioxide (SeO₃)₄. The stability of the solutions is limited and the beginning of the reaction between both components depends significantly on concentration and temperature. The nitromethane solvate of cyclic triselenium heptoxide Se₃O₇ · CH₃NO₂ is the major solid product at the temperature 20–30°C and concentration range 3–20% SeO₃. Crystal and molecular structure of this compound was determined by X-ray structure analysis and vibrational spectroscopy. The solvating molecule CH₃NO₂ is removable from Se₃O₇ · CH₃NO₂in vacuo. If reaction temperature does not exceed 10°C, selenium pentoxide (Se₂O₅)_n is formed instead of Se₃O₇ · CH₃NO₂. Dinitrosyl triselenate (NO)₂Se₃O₁₀, nitrosyl hydrogendiselenate NOHSe₂O₇, nitrosyl hydrogenselenate NOHSeO₄, nitrosyl hydrogenselenatoselenite NOHSe₂O₆ and selenium dioxide (SeO₂)_n were further identified in the solid reaction products. The selenic and/or oligoselenic acids remains in the nitromethane solution. CO₂ and N₂O₃ were found as gaseous products.

Synthese und Struktur des zyklischen Selenoxides Se^VISe₂^IVO₇

Nitromethan gilt als das einzige organische Lösungsmittel für Selentrioxid. Die Stabilität der Lösungen ist beschränkt und in Abhängigkeit von Temperatur und Konzentration an (SeO₃)₄ tritt eine Reaktion zwischen beiden Komponenten ein. Im Konzentrationsbereich 3–20% SeO₃ und bei 20–30°C wird das Monosolvat des Triselenheptoxides Se₃O₇ · CH₃NO₂ als Hauptprodukt gebildet. Dessen Kristall-und Molekülstruktur wurde durch Röntgen-Kristallstruktur-analyse und Schwingungsspektren bestimmt. Im Vakuum bei 20°C ist das Solvatmolekül CH₃NO₂ leicht abspaltbar. Haben die Selentrioxidlösungen eine Temperatur unterhalb 10°C, entsteht nicht das Triselenheptoxid, sondern das Diselenpentoxid (Se₂O₅)_n. Als weitere feste Reaktionsprodukte wurden Dinitrosyltriselenat (NO)₂Se₃O₁₀, Nitrosylhydrogendiselenat NOHSe₂O₇, Nitrosylhydrogenselenat NOHSeO₄, Nitrosyl-hydrogenselenatoselenit NOHSe₂O₆ und Selendioxid (SeO₂)_n identifiziert. In der Mutterlösung bleibt die Selensäure (oder Oligoselensäuren) zurück. CO₂ und N₂O₃ wurden als gasförmige Reaktionsprodukte festgestellt.