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Resonance-stabilized partial proton transfer in hydrogen bonds of incommensurate phenazine-chloranilic acid

Titelangaben

Noohinejad, Leila ; Mondal, Swastik ; Ali, Sk Imran ; Dey, Somnath ; van Smaalen, Sander ; Schönleber, Andreas:
Resonance-stabilized partial proton transfer in hydrogen bonds of incommensurate phenazine-chloranilic acid.
In: Acta Crystallographica Section B. Bd. 71 (2015) . - S. 228-234.
ISSN 2052-5206
DOI: https://doi.org/10.1107/S2052520615004084

Angaben zu Projekten

Projektfinanzierung: Deutscher Akademischer Austauschdienst

Abstract

The co-crystal of phenazine (Phz) and chloranilic acid (H2ca) becomes ferroelectric upon cooling through the loss of inversion symmetry. Further cooling results in the development of an incommensurate ferroelectric phase, followed by a lock-in transition towards a twofold superstructure. Here we present the incommensurately modulated crystal structure of Phz-H2ca at T = 139 K with a symmetry given by the superspace group P21(½ [sigma]2 ½)0 and [sigma]2 = 0.5139. The modulation mainly affects the positions of the protons within half of the intermolecular hydrogen bonds that are responsible for the spontaneous polarization in all three low-temperature phases. Evidence for proton transfer in part of the hydrogen bonds is obtained from the correlated dependence on the phase of the modulation of the lengths of bonds involved in resonance stabilization of the acidic anion, and much smaller variations of bond lengths of atoms not involved in the resonance mechanism. Incommensurability is explained as competition between proton transfer favored for single hydrogen bonds on the basis of pKa values and avoiding unfavorable Coulomb repulsion within the lattice of the resulting ionic molecules.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: protron transfer; ferroelectric materials; incommensurate structure.
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Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
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Eingestellt am: 01 Dec 2016 07:59
Letzte Änderung: 24 Feb 2017 09:34
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/35232