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Preparazione di cristalli per l'analisi mediante diffrazione dei raggi X

Panoramica

Fonte: Laboratorio del Dr. Jimmy Franco - Merrimack College

La cristallografia a raggi X è un metodo comunemente usato per determinare la disposizione spaziale degli atomi in un solido cristallino, che consente la determinazione della forma tridimensionale di una molecola o di un complesso. Determinare la struttura tridimensionale di un composto è di particolare importanza, poiché la struttura e la funzione di un composto sono intimamente correlate. Le informazioni sulla struttura di un composto vengono spesso utilizzate per spiegarne il comportamento o la reattività. Questa è una delle tecniche più utili per risolvere la struttura tridimensionale di un composto o complesso, e in alcuni casi può essere l'unico metodo praticabile per determinare la struttura. La crescita dei cristalli di qualità a raggi X è il componente chiave della cristallografia a raggi X. La dimensione e la qualità del cristallo dipendono spesso molto dalla composizione del composto esaminato dalla cristallografia a raggi X. Tipicamente i composti contenenti atomi più pesanti producono un modello di diffrazione maggiore, quindi richiedono cristalli più piccoli. Generalmente, i cristalli singoli con facce ben definite sono ottimali e, in genere, per i composti organici, i cristalli devono essere più grandi di quelli contenenti atomi pesanti. Senza cristalli vitali, la cristallografia a raggi X non è fattibile. Alcune molecole sono intrinsecamente più cristalline di altre, quindi la difficoltà di ottenere cristalli di qualità a raggi X può variare tra i composti. La crescita dei cristalli a raggi X è simile al processo di ricristallizzazione che viene comunemente usato per purificare i composti, ma con un'enfasi sulla produzione di cristalli di qualità superiore. Spesso, è possibile ottenere cristalli di qualità superiore consentendo al processo di cristallizzazione di procedere lentamente, il che può verificarsi nel corso del giorno o dei mesi.

Procedura

1. Preparazione del tubo di cristallo e del filtro

  1. Posizionare un tubo NMR in un matraccio Erlenmeyer.
  2. Preparare un filtro per pipette.
    1. Costruire il filtro posizionando un pezzo di salvietta senza lanugine (1 in. per 1 in.) nella pipetta, quindi utilizzare un'asta per incuneare saldamente la salvietta nella parte del collo di bottiglia della pipetta (Figura 1).
    2. Crea due filtri a pipetta per ogni tubo di cristallo necessario.

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Risultati

La tecnica di diffusione liquido-liquido è stata utilizzata per creare cristalli di qualità a raggi X di tetrafenilporfirina. Utilizzando il diclorometano come solvente e il metanolo come anti-solvente, i liquidi sono stati lasciati diffondersi lentamente nel corso di una settimana senza essere disturbati. Grandi cristalli viola-rossastri scuri ben definiti formati all'interfaccia dei due solventi (Figura 3). La crescita dei cristalli può essere osservata visivamente. ...

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Riferimenti
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Tags
Growing CrystalsX ray Diffraction AnalysisCrystal QualityStructural DeterminationCrystallographyX ray CrystallographyCrystal FormationSlow Growth MethodsCrystal CharacteristicsCrystal Growth ProcedureApplications In ChemistryElectron ScatteringDiffraction Pattern

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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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