Seite - 86 - in Aufklärung der Struktur von Metallclusterionen in der Gasphase mittels Elektronenbeugung

86 Strukturen von Metallclusterionen 5.2.4 Zusammenfassung und Diskussion Die strukturelle Entwicklung von kleinen Bismutclustern mit acht bis 15 Atomen wurde unter Berücksichtigung des Ladungszustands (+/−) untersucht. Es ergaben sich Struktu- ren, die allesamt die charakteristische Bi8 Einheit enthalten, die in Bi8– verwirklicht ist, und am ehesten ansa-Verbindungen oder Phanen (mit zwei überbrückenden Atomen) aus der organischen Chemie ähnelt. Die beim Vergleich implizierte Aromatizität tritt in Bismutclustern im planaren Bi5− auf148–151. Ein für größere Cluster geeignetes Konzept zur Strukturvorhersage bieten die Wade-Mingos-Regeln146. Ihre Anwendung auf acht Bismutatome ergäbe eine hypho-Struktur ausgehend von einem Koordinationspolyeder mit elf Ecken. Die C2v-Struktur ließe sich durch Entfernen von drei Atomen eines drei- fach überkappten tetragonalen Prismas erzeugen. Das in allen Clustern wiederkehrende Strukturmotiv wurde bereits für den neutralen und anionischen Bi8-Cluster vorgeschlagen.139,147 In den Verbindungen Bi12+ und Bi14– er- scheint das Bi8-Element zum ersten Mal doppelt (siehe Abbildung 70) und unterwirft sich dem Trend zu prolaten, nicht-kompakten Strukturen. Ein weiteres auftretendes lo- kales Bindungsmotiv stellt ein aufgeweiteter Tetraeder aus vier Bismutatomen dar. Es ist experimentell durch Photoelektronenspektroskopie152 sowie in DFT-Rechnungen153 für Bi4− nachgewiesen. Abbildung 70: Übersicht der zugeordneten Strukturen für Bismutcluster Bin−/+ (n = 8–15). Zwei abgebildete Strukturen entsprechen einem Gemisch beider Isomere im Experiment. Bin − 8 9 10 11 Bin + 15 Bin + 13 14 12 Bin −