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Method Article
우리는 K 중간 엽 성의 전구 물질의 고온 합성을 제시 4 GE 9, 에틸렌 그들의 해산은 GE를 형성하는 9 4 - deltahedral Zintl 이온 및 organo-Zintl 이온을 형성 alkynes와 클러스터의 반응. 후자는 솔루션에 전기 분무 질량 분광법 의해 고체 상태의 단일 크리스탈 X 선 회절에 의해 특성화된다.
후반 1890 년대 초반 1930 년대의 사이 Zintl 이온 날짜의 첫 번째 연구는 그들이 구조적으로 몇 년 후까지 특성화되지 않았습니다지만. 1,2 그들의 산화 환원 화학 단지 약 10 년 나이도 젊은이지만,이 짧은 역사에도 불구하고 이러한 deltahedral 클러스터 이온 E 9 N-(E = 씨, GE, SN, PB, N = 2, 3, 4). 이미 흥미롭고 다양한 반응을 보였습니다 빠르게 개발하고 새롭고 흥미로운 화학의 선두 있었 3-6 주목할 이정표가 GE 9 4의 산화 커플링 - 천이 금속 organometallic 조각의 중앙에 전이 금속 원자의 26-34 삽입하여 상한 oligomers과 무한 체인, 7-19들의 metallation, 14-16,20-25에 클러스터 때로 상한 및 oligomerization, 엑소 - 보세 substituents 같은 메인 그룹 organometallic 조각 35-47뿐만 아니라 결합되는 클러스터,유기 halides과 alkynes와 반응하여 다양한 유기 잔류물과 48-50과 작용화. 51-58
클러스터에 직접 유기 조각을 붙이는이 후자의 개발은 더욱 합성 탐험에 대한 잠재적 비옥 새로운 분야, 즉 organo-Zintl 화학을 열었으며, 그것은 게르마늄 - 디비닐의 합성을위한 단계별 절차입니다 클러스터는 본 설명했다. 초기 단계는 K 4의 금속 전구체 GE 9 합성을 설명하는에서 GE 9 4 - 클러스터는 나중 용액의 압축이 풀립니다. 이것은 불고 니오브 컨테이너의 아크 - 용접 및 글러브 박스에서 높은 공기에 민감한 물질로 취급 융합 - 실리카 유리를 포함한다. 공기에 민감한 K 사 GE 9가 다음 상자에 에틸렌에 녹아 후 Me와 반응 3 SIC ≡ CSiMe 3 alkenylated됩니다. 반응은 elec이옵니다trospray 질량 분광법 결과 솔루션은 작용 클러스터 [H 2 C = CH-GE 9-CH = CH 2] 2를 포함하는 하나의 결정을 얻기 위해 사용되는 동안 -. 이를 위해 솔루션은 centrifuged 여과, 그리고 조심스럽게 18 왕관-6의 톨루엔 용액과 함께 상상을 뛰어넘는 세월을 거슬러 올라가있다. 며칠 동안 방해받지 왼쪽, 소위 계층 솔루션의 오렌지색의 결정 블록 [K (18 - 크라운 -6)] 2 [GE 9 (HCCH 2) 2]을 제작 • 실내 단일 크리스탈 X 선 회절 특징으로했다하는 .
프로세스는 표준 반응 기법, 동작 업 및 작용 deltahedral Zintl 클러스터에 대한 분석을 강조 표시합니다. 그것은 그것이 대규모의 사회에서 이러한 화합물의 발전과 이해 향해 도움이 될 것으로 기대된다.
1. 니오브 튜브를 준비
2. 로드 니오브 튜브 : 준비 K 사 GE 9
3. 통해 융합된 실리카 튜브 준비 유리 날리는
4. 높은 진공 라인을 사용하여 융합된 실리카 튜브 씰링
5. 전기로에서 반응 혼합물을 가열
6. 에틸렌의 전구 물질을 분해
7. 9 클러스터 Me에 GE를 반응 3 SIC ≡ CSiMe 3
8. 반응 솔루션 ES-MS를 실행
9. Sequestering 에이전트와 GE를 Crystallizing 것은 9 디비닐 이온
10. D8-Diffractometer에서 크리스털 단위 셀 확인
11. 대표 결과
음이온 클러스터의 독특한 동위 원소 패턴들을 쉽게 (그림 1) 이온 모드 부정적으로 감지할 수 있습니다. 또한 주목할만한 감소 홀로 부과 종은 칼륨 이온과 페어 링하는 이외에이 소프트 이온화 기술의 일반적인 현상이라는 것입니다. 59
크리스털 일 [GE 9 일 (CH = CH 2) 2] 2 관련 결합 길이와 각도가있는 ructure -의 [K (18 - 크라운 -6)] 2 [GE 9 (HCCH 2) 2] • 실내, 1은 볼 수있다 그림 2인치
그림 1. Me와 GE 9 클러스터 3 SIC ≡ CSiMe 3의 반응은 에틸렌 솔루션 ES-MS 스펙트럼 (마이너스 이온 모드). 표시된하면 실험적 배포판 아래 이론적인 동위 원소의 배포판입니다. (Sevov 동부 표준시. 알. Inorg. 화학. 2007, 46, 10953).
그림 2.의 전망 [K (18 - 크라운 -6)] 2 [GE 9 (HCCH 2) 2] • 욕실, 1. 색상 : ullet1.jpg "/> = GE, = C,
= H.은 결합 길이와 각도 선정 : GE-C를 1.961과 1.950를, C = C 1.318과 1.316, GE-CC-123과 127 °. (Sevov 동부 표준시. 알. Inorg. 화학. 2007, 46, 10953).
그림 3 니오브 튜브 준비의 도식 표현 :. () NB 튜브 절단을, (b)는 NB의 산성 용액에 NB 튜브를 세척, (C) NB 튜브를 방해하고 굽히기 바이스 - 그립 사용합니다.
그림 4 니오브 튜브를 준비의 도식 표현 :. 아크 용접기의 () 그림은, (b)는 아크 용접기 홀더에 NB 튜브를 비틀 거렸다와 NB 튜브 위 (다) 용접 팁.
/ files/ftp_upload/3532/3532fig5.jpg "/>
그림 5 니오브 튜브를로드 중 도식 표현 :. () drybox 및 내부 (b)는 NB 튜브는 (i) 용접하기 전에, (2) (3) 용접 한쪽 가장자리 후, 한 가장자리를 방해하기 위해 바이스 - 그립 사용 후, (4) 로딩 후 용접 후 NB 튜브는 K 사 GE 9 전구체를 뽑아 내고 NB 튜브를 여는 후 (V) 마감했다.
그림 6.에 의해 됐 - 실리카 튜브 준비의 도식 표현 유리 날리는에서 ()와 (B)은 (i) 크고 작은 석영 튜브, (2) 몸과 목은 볼 조인트로 (3) 목, (함께 봉인 4) 목 및 볼 조인트가 함께 봉인 융합된 실리카 튜브는 봉쇄 후 (V) NB 튜브는 (VI), 석영 튜브 안에 봉인.
그림 7. Seali의 도식 표현NG가에서 높은 진공 라인에 실리카 튜브를 됐 ()와 (b)는 NB 튜브는 NB 산성 용액에서 석영 튜브의 식각을 보여주는 날인 후.
그림 8. 전기로에로드 융합된 실리카 튜브를 배치의 도식 표현.
그림 9. 나와 함께 3 SIC를 K 사 GE 9 반응의 도식 표현 ≡ drybox () 안의 CSiMe 3 (I) 개봉 NB 튜브, (2) (3) 절삭 펜치로 잘라내 NB 튜브 한쪽 가장자리 ( IV)는 전구체를 다친 에틸렌에 녹아있는 (B)은 (i) 전구체, (ii) 본 바로 내 뒤에 3 SIC ≡ CSiMe 3 (본 시험관 벽 위에 기름 방울) 추가됩니다.
Fi를gure 10. 건조 상자에 준비 () 질량 분석계의 주사기에 반응 솔루션 ES-MS 러닝의 도식 표현하고 (b) Bruker Microtof-II.
그림 11. () layering을 반대하며 (b)는 몇 시간 이후에 Sequestering 대리점과 GE 9-디비닐을 Crystallizing의 도식 표현.
그림 12 D8-Diffractometer에서 크리스털 단위 셀 확인의 도식 표현 :. () 현미경으로 결정을 선택하고 (b)는 단위 세포를 수집.
그것은 잘 일부 산화 NB 튜브를 세척하는 것이 중요합니다. 튜브가 NB 클리닝 용액에 오래 남아있는 경우 그러나, 이것은 심각하게 튜브의 두께를 손상됩니다. 따라서, 10, '- 15 초 필수적이며, 튜브 끝 (그림 3)에서 매우 전문 있어야합니다. 튜브가 융합된 실리카 자켓 내부에 봉인 후 그들은 묽은 NB의 산성 용액으로 다시 세척해야합니다. 이것은 용접이나 유리 부는 동안 발생 NB 튜브에있는 산화 ...
관심의 어떠한 충돌 선언 없습니다.
저자들은 지속적인 재정 지원 (CHE-0742365)와 Bruker 에이펙스 II diffractometer (CHE-0443233)와 Bruker Microtof-II 질량 분석계 (CHE-0741793)의 구입을위한 국립 과학 재단 (National Science Foundation)을 감사드립니다. 저자는 또한 Micromass 쿼트로-LC 질량 분석기의 사용을 위해 중부 유럽 표준시 시설을 감사드립니다.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
D8-Xray의 diffractometer | Bruker | Bruker 꼭대기 II | |
전기 분무 질량 분석계 | Bruker | Microtof-II | |
전기 분무 질량 분석계 | Micromass | 쿼트로-LC | 트리플 quadropole |
Drybox | 혁신적인 기술 | S-1-M-DL | IT-Sys1 모델 |
보호막요 불활성 가스 / 진공 아크 용접 정렬 | 신분증은 진공 제품 | 특별 주문 | |
아크 용접기의 전원 | 밀러 | Maxstar-91 | |
용접 고무 장갑 | 홈 디포 | KH643 | |
전기 조각사 | 버지스 제품 | 74 | Vibro-조각사 |
원형 유리 톱 | Pistorius 기계 (주) INC | GC-12-B | |
튜브 전기로 | 린드버그 / 블루 M | TF55035 | Minimite 실험실 튜브 전기로, Moldatherm (1100 ° C) |
유리 건조 오븐 | 피셔 과학 | 13-247-650G | |
고진공 HG Schlenk 라인 | 특별 주문 | 노틀담 대학교 | 대안 : 에드워즈 E050/60, VWR 인터내셔널, 고양이. 번호 EVB302 - 07-110 |
대형 토치 | 승자 | JT100C | 용접 토치, 팁 : 빅터 5-WJ |
소형 토치 | Veriflo (주) | 3A | 블로우 파이프 |
테슬라 코일 | VWR 인터내셔널 | KT691550-0000 | 누출 검출기 |
활동가 / 핫 플레이트 | VWR 인터내셔널 | 12620-970 | VWR HOT 플레이트 STR 다이 - DUAL120V |
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HNO 3 | VWR 인터내셔널 | BDH3046-2.5LPC | ACS 학년 |
HF | VWR 인터내셔널 | BDH3040-500MLP | ACS 학년 |
증류수 | 대학교. 노트르담의 | 깨물어 | |
아세톤 | VWR 인터내셔널 | BDH1101-4LP | |
에틸렌 | VWR 인터내셔널 | AAA12132-0F | 99% 2.5 L |
톨루엔 | VWR 인터내셔널 | 200004-418 | 99.8 %, 무수 |
수성 | Strem 화학 주식 회사 | 93-8046 | |
칼륨 (K) 메탈 | Strem 화학 주식 회사 | 19-1989 | 아르곤 하에서 유리 앰풀에 봉인 |
게르마늄 (GE) 분말 | VWR 인터내셔널 | AA10190-18 | 배아 PWR -100 메쉬 50G 99.999 % |
Bistrimetylsilylacetylene, (ME 3 SIC ≡ CCSiMe 3) | 피셔 과학 | AC182010100 | |
18 - 크라운 -6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane) | VWR 인터내셔널 | 200001-954 | 99 %, 25 GM |
2,2,2 - 토굴 (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10 diazabicyclo [8.8.8]은 hexacosane) | 시그마 알드리치 | 291110-1G | 98% |
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