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Züchten von Kristallen für die Röntgenbeugungsanalyse

Überblick

Quelle: Labor von Dr. Jimmy Franco - Merrimack College

Röntgen-Kristallographie ist eine Methode, die häufig verwendet, um die räumliche Anordnung der Atome in einem kristallinen Festkörper zu bestimmen, die für die Bestimmung der dreidimensionalen Form eines Moleküls oder komplexe ermöglicht. Bestimmung der dreidimensionalen Struktur einer Verbindung ist von besonderer Bedeutung, da einer Verbindung Struktur und Funktion sind eng miteinander verbunden. Informationen über eine Verbindung Struktur wird häufig verwendet, um sein Verhalten oder Reaktivität zu erklären. Dies ist eines der nützlichsten Techniken für die Lösung der dreidimensionalen Struktur eines Stoffes oder komplex, und in einigen Fällen kann es sein, dass die einzig praktikable Methode zur Bestimmung der Struktur. X-ray Qualität Kristalle wachsen, ist die zentrale Komponente des Röntgen-Kristallographie. Die Größe und Qualität des Kristalls ist oft stark abhängig von der Zusammensetzung der Verbindung von Röntgen-Kristallographie untersucht. In der Regel Verbindungen mit schwereren Atome erzeugen eine größere Beugungsmuster, so erfordern kleinere Kristalle. In der Regel Einkristalle mit klar definierten Flächen sind optimal, und in der Regel für organische Verbindungen, die Kristalle größer als diejenigen, die schwere Atome enthalten sein müssen. Ohne tragfähige Kristalle ist Röntgen-Kristallographie nicht möglich. Einige Moleküle sind von Natur aus mehr kristallinen als andere, so kann die Schwierigkeit, x-ray Qualität Kristalle variieren zwischen Verbindungen. Das Wachstum der Röntgen-Kristalle ist vergleichbar mit dem Prozess der Rekristallisation, die häufig zur Reinigung von Verbindungen, aber mit einem Schwerpunkt auf die Herstellung von höher Qualität Kristalle verwendet wird. Oft erhalten höhere Qualität Kristalle dadurch, dass die Kristallisation gehen langsam, die im Laufe der Monate oder Tage auftreten können.

Verfahren

1. Vorbereitung des Crystal Rohr und Filter

  1. Legen Sie ein NMR-Röhrchen in einen Erlenmeyerkolben.
  2. Bereiten Sie einen Pipette-Filter.
    1. Konstruieren Sie den Filter zu, indem man ein Stück fusselfreien Tuch (1 Zoll von 1 Zoll) in der Pipette, dann verwenden Sie einen Stab fest das Tuch Keil in den Engpass Teil der Pipette (Abbildung 1).
    2. Machen Sie zwei Pipette Filter für jedes Kristall Rohr benötigt.

(2) Zugabe der Prob

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Ergebnisse

Die Technik der flüssig-flüssig-Verbreitung wurde verwendet, um x-ray Qualität Kristalle von Tetraphenylporphyrin erstellen. Mit Dichlormethan als Lösungsmittel und Methanol als Anti-Lösungsmittel, durften die Flüssigkeiten langsam im Laufe einer Woche zu verbreiten, ohne gestört zu werden. Groß, klar definierte, dunkel violett-rötliche Kristalle entstehen an der Schnittstelle zwischen den beiden Lösungsmittel (Abbildung 3). Das Wachstum der Kristalle kann visue...

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Anwendung und Zusammenfassung

X-ray Qualität Kristalle können durch flüssig-flüssig-Diffusion angebaut werden. Die langsame Diffusion von binären Lösungsmittelsystem ermöglicht die Erstellung von Kristallen für x-ray Diffraction geeignet. Diese Methode ermöglicht das Kristallgitter bilden langsam, führt häufig zu größeren und gut definierte mehr Kristalle. Die Verwendung von NMR Röhrchen erleichtert die langsame Diffusion von Lösungsmitteln, ermöglicht optimale Kristallwachstum. Dieser Vorgang kann von wenigen Tagen bis zu mehreren Mo...

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Referenzen
  1. Gilman, J. J., The art and science of growing crystals. Wiley: (1963).
  2. Orvig, C., A simple method to perform a liquid diffusion crystallization. Journal of Chemical Education 62 (1), 84 (1985).
  3. Brown, C. S.; Lee, M. S.; Leung, D. W.; Wang, T.; Xu, W.; Luthra, P. et. al. In silico derived small molecules bind the filovirus VP35 protein and inhibit its polymerase co-factor activity. Journal of molecular biology426 (10), 2045-2058 (2014)
  4. Batt, S. M.; Jabeen, T.; Bhowruth, V.; Quill, L.; Lund, P. A.; Eggeling et. al. Structural basis of inhibition of Mycobacterium tuberculosis DprE1 by benzothiazinone inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,109 (28), 11354-9 (2012)
  5. Mortensen, D. S.; Perrin-Ninkovic, S. M.; Shevlin, G.; Elsner, J.; Zhao, J.; Whitefield et al. Optimization of a Series of Triazole Containing Mammalian Target of Rapamycin (mTOR) Kinase Inhibitors and the Discovery of CC-115. Journal of Medicinal Chemistry 58 (14), 5599-5608 (2015)
  6. Nguyen, T.; Sutton, A. D.; Brynda, M.; Fettinger, J. C.; Long, G. J.; Power, P. P., Synthesis of a Stable Compound with Fivefold Bonding Between Two Chromium(I) Centers. Science310 (5749), 844-847 (2005).
  7. Chen, K.; Nenzel, M. M.; Brown, T. M.; Catalano, V. J., Luminescent Mechanochromism in a Gold(I)-Copper(I) N-Heterocyclic Carbene Complex. Inorganic Chemistry 54 (14), 6900-6909.(2015).
  8. Franco, J. U.; Hammons, J. C.; Rios, D.; Olmstead, M. M., New Tetraazaannulene Hosts for Fullerenes. Inorganic Chemistry49 (11), 5120-5125 (2010).
Tags
Growing CrystalsX ray Diffraction AnalysisCrystal QualityStructural DeterminationCrystallographyX ray CrystallographyCrystal FormationSlow Growth MethodsCrystal CharacteristicsCrystal Growth ProcedureApplications In ChemistryElectron ScatteringDiffraction Pattern

pringen zu...

0:00

Overview

1:23

Principles of Growth for X-ray Crystallography

3:04

Sample Preparation

3:57

Liquid-Liquid Diffusion

4:57

Crystal Selection and Results

5:49

Applications

7:34

Summary

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