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Intra- and Interchain Interactions in (Cu1/2Au1/2)CN, (Ag1/2Au1/2)CN, and (Cu1/3Ag1/3Au1/3)CN and Their Effect on One-, Two-, and Three-Dimensional Order.
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-07-31 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c01593
Simon J Hibble 1 , Ann M Chippindale 2 , Mohamed Zbiri 3 , Nicholas H Rees 4 , Dean S Keeble 5 , Heribert Wilhelm 5 , Stella d'Ambrumenil 2, 3 , David Seifert 6
Inorganic Chemistry ( IF 4.3 ) Pub Date : 2020-07-31 , DOI: 10.1021/acs.inorgchem.0c01593
Simon J Hibble 1 , Ann M Chippindale 2 , Mohamed Zbiri 3 , Nicholas H Rees 4 , Dean S Keeble 5 , Heribert Wilhelm 5 , Stella d'Ambrumenil 2, 3 , David Seifert 6
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Mixed-metal cyanides (Cu1/2Au1/2)CN, (Ag1/2Au1/2)CN, and (Cu1/3Ag1/3Au1/3)CN adopt an AuCN-type structure in which metal-cyanide chains pack on a hexagonal lattice with metal atoms arranged in sheets. The interactions between and within the metal-cyanide chains are investigated using density functional theory (DFT) calculations, 13C solid-state NMR (SSNMR), and X-ray pair distribution function (PDF) measurements. Long-range metal and cyanide order is found within the chains: (−Cu–NC–Au–CN−)∞, (−Ag–NC–Au–CN−)∞, and (−Cu–NC–Ag–NC–Au–CN−)∞. Although Bragg diffraction studies establish that there is no long-range order between chains, X-ray PDF results show that there is local order between chains. In (Cu1/2Au1/2)CN and (Ag1/2Au1/2)CN, there is a preference for unlike metal atoms occurring as nearest neighbors within the metal sheets. A general mathematical proof shows that the maximum average number of heterometallic nearest-neighbor interactions on a hexagonal lattice with two types of metal atoms is four. Calculated energies of periodic structural models show that those with four unlike nearest neighbors are most favorable. Of these, models in space group Immm give the best fits to the X-ray PDF data out to 8 Å, providing good descriptions of the short- and medium-range structures. This result shows that interactions beyond those of nearest neighbors must be considered when determining the structures of these materials. Such interactions are also important in (Cu1/3Ag1/3Au1/3)CN, leading to the adoption of a structure in Pmm2 containing mixed Cu–Au and Ag-only sheets arranged to maximize the numbers of Cu···Au nearest- and next-nearest-neighbor interactions.
中文翻译：
(Cu1/2Au1/2)CN、(Ag1/2Au1/2)CN 和 (Cu1/3Ag1/3Au1/3)CN 中的链内和链间相互作用及其对一维、二维和三维有序的影响。
混合金属氰化物(Cu 1/2 Au 1/2 )CN、(Ag 1/2 Au 1/2 )CN和(Cu 1/3 Ag 1/3 Au 1/3 )CN采用AuCN型结构其中金属氰化物链堆积在六方晶格上，金属原子排列成片状。使用密度泛函理论 (DFT) 计算、 13 C 固态核磁共振 (SSNMR) 和 X 射线对分布函数 (PDF) 测量来研究金属氰化物链之间和内部的相互作用。在链内发现长程金属和氰化物有序： (−Cu–NC–Au–CN−) ∞ 、 (−Ag–NC–Au–CN−) ∞和 (−Cu–NC–Ag–NC– Au–CN−) ∞ 。尽管布拉格衍射研究表明链之间不存在长程有序，但 X 射线 PDF 结果表明链之间存在局部有序。在(Cu 1/2 Au 1/2 )CN和(Ag 1/2 Au 1/2 )CN中，不同的金属原子优选作为金属片内的最近邻居出现。一般数学证明表明，六方晶格上两种金属原子的异金属最近邻相互作用的最大平均数为四。周期性结构模型的计算能量表明，具有四个不同最近邻居的模型是最有利的。其中， Immm空间群中的模型最适合 8 Å 的 X 射线 PDF 数据，提供了对短程和中程结构的良好描述。这一结果表明，在确定这些材料的结构时，必须考虑最邻近材料之外的相互作用。 这种相互作用在 (Cu 1/3 Ag 1/3 Au 1/3 )CN 中也很重要，导致在Pmm 2 中采用包含混合 Cu-Au 和仅 Ag 片的结构，以最大化 Cu· 的数量··Au 最近邻和次近邻交互。
更新日期：2020-08-17
中文翻译：
(Cu1/2Au1/2)CN、(Ag1/2Au1/2)CN 和 (Cu1/3Ag1/3Au1/3)CN 中的链内和链间相互作用及其对一维、二维和三维有序的影响。
混合金属氰化物(Cu 1/2 Au 1/2 )CN、(Ag 1/2 Au 1/2 )CN和(Cu 1/3 Ag 1/3 Au 1/3 )CN采用AuCN型结构其中金属氰化物链堆积在六方晶格上，金属原子排列成片状。使用密度泛函理论 (DFT) 计算、 13 C 固态核磁共振 (SSNMR) 和 X 射线对分布函数 (PDF) 测量来研究金属氰化物链之间和内部的相互作用。在链内发现长程金属和氰化物有序： (−Cu–NC–Au–CN−) ∞ 、 (−Ag–NC–Au–CN−) ∞和 (−Cu–NC–Ag–NC– Au–CN−) ∞ 。尽管布拉格衍射研究表明链之间不存在长程有序，但 X 射线 PDF 结果表明链之间存在局部有序。在(Cu 1/2 Au 1/2 )CN和(Ag 1/2 Au 1/2 )CN中，不同的金属原子优选作为金属片内的最近邻居出现。一般数学证明表明，六方晶格上两种金属原子的异金属最近邻相互作用的最大平均数为四。周期性结构模型的计算能量表明，具有四个不同最近邻居的模型是最有利的。其中， Immm空间群中的模型最适合 8 Å 的 X 射线 PDF 数据，提供了对短程和中程结构的良好描述。这一结果表明，在确定这些材料的结构时，必须考虑最邻近材料之外的相互作用。 这种相互作用在 (Cu 1/3 Ag 1/3 Au 1/3 )CN 中也很重要，导致在Pmm 2 中采用包含混合 Cu-Au 和仅 Ag 片的结构，以最大化 Cu· 的数量··Au 最近邻和次近邻交互。
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