Polymorphie von Tetramethylammoniumhydroxid‐Pentahydrat, NMe4OH · 5H2O, und Kristallstrukturen der Raumtemperatur‐ und Tieftemperaturform

Abstract Nach thermischen Analysen und Röntgenpulveruntersuchungen existiert NMe4OH · 5H2O zwischen −150°C und seinem Schmelzpunkt bei +71°C in drei polymorphen Phasen. Die Kristallstrukturen der hier erstmals beobachteten Tieftemperaturphase I und der bei Raumtemperatur stabilen Phase II wurden durch Einkristallröntgenstrukturanalysen bestimmt. I‐NMe4OH · 5H2O : P1; a = 820,6(2), b = 1135,2(5), c = 1764,0(5) pm, α = 105,49(3)°, β = 93,66(2)°, γ = 95,52(3)°; −90°C; MoKα; 7165 Diffraktometerdaten; Rw = 8,9% II‐NMe4OH · 5H2O: Cm cm; a = 1248,3(5), b = 1090,0(4), c = 786,2(4) pm; +20°C; MoKα; 3240 Diffraktometerdaten; Rw = 4,8%. In allen drei Phasen bilden Hydroxidionen und Wassermoleküle eine clathratartige Wirtsstruktur vom Sodalithtyp aus, in deren Hohlräume die Kationen eingeschlossen sind. Die drei Phasen unterscheiden sich durch einen mit der Temperatur abnehmenden Grad an Kationenfehlordnung, wobei eine zunehmende Verzerrung der Wirtsstruktur beobachtet wird. DTA/TG‐ und massenspektrometrische Untersuchungen belegen eine Abspaltung von Kristallwasser oberhalb des Schmelzpunktes, gefolgt von einer Zersetzung des wasserfreien Hydroxids bei ca. 160°C.