JoVE Logo
АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • протокол
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

Резюме

Мы представляем высокотемпературного синтеза интерметаллических прекурсоров K 4 Ge 9, Их растворение в этилендиамин формирования Ge 9 4 - Deltahedral Zintl ионов и реакции кластеров с алкинов с образованием органо-Zintl ионов. Последние характеризуются электрораспылением масс-спектрометрии в растворах и монокристаллического дифракции рентгеновских лучей в твердом состоянии.

Аннотация

Хотя первые исследования Zintl дата ионов в период с конца 1890-х годов и в начале 1930-х годов они были структурно не отличается лишь много лет спустя. 1,2 их окислительно-восстановительные химии еще моложе, почти десять лет, но несмотря на это короткая история этих deltahedral ионов кластера E 9 N-(E = Si, Ge, Sn, Pb, п = 2, 3, 4). уже показали интересные и разнообразные реакции и были на переднем крае стремительно развивается, и новые захватывающие химии 3-6 Известные вехи окислительного сочетания Ge 9 4 - кластеры олигомеров и бесконечные цепочки, 7-19 металлирования их, 14-16,20-25 покрытие на переходных металлов металлоорганических фрагментов, 26-34 вставки переходных металлов атома в центре кластер, который иногда в сочетании с укупорки и олигомеризации, 35-47 дополнение основной группы металлоорганические фрагменты экзо-таможенный заместителей,48-50 и функционализации с различными органическими остатками реакции с органическими галогенидами и алкинов. 51-58

Эта последняя разработка присоединения органических фрагментов непосредственно в кластерах открывает новое поле, а именно: органо-Zintl химии, то есть потенциально плодородных для дальнейших исследований синтетические, и это шаг за шагом процедуры для синтеза германия дивинила кластеров, описанных здесь. Первые шаги наметить синтез интерметаллических предшественника K 4 Ge 9 из которых Ge 9 4 - кластеры извлекают затем в раствор. Это включает в себя плавленого кварцевого стекла дует, дуговой сварки ниобия контейнеров и обработки воздуха высоко чувствительных материалов в перчаточном ящике. Воздуха с учетом K 4 Ge 9 растворяют в этилендиамина в окно, а затем alkenylated по реакции с Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Реакция сопровождается электроннойtrospray масс-спектрометрии, а полученный раствор используется для получения монокристаллов содержащие функционализированных кластеров [H 2 C = CH-Ge 9-CH = CH 2] 2 -. Для этого раствор центрифугируют, фильтруют и тщательно покрытые раствора толуола 18-краун-6. Левая в покое на несколько дней, так слоистых решения производится оранжевый кристаллический блоков [K (18-краун-6)] 2 [Ge 9 (ГХЦГ 2) 2] • EN которые характеризовались монокристаллических дифракции рентгеновских лучей .

Этот процесс подчеркивает стандартных методов реакции, работать деятельности, а также анализ на функционализированных deltahedral Zintl кластеров. Хочется надеяться, что это поможет на пути дальнейшего развития и понимания этих соединений в обществе в целом.

протокол

1. Подготовка Ниобий трубы

  1. Перед стрижкой ниобия (Nb) труб, подготовить Nb-чистящий раствор. В 500 мл пластиковой бутылке, отмерить и добавить по 100 мл мерный цилиндр следующие решения акции, как получили: 110 мл H 2 SO 4, а затем 50 мл HNO 3, а затем 40 мл HF. Хорошо перемешайте и позволяют достичь комнатной температуры перед использованием.
  2. Измерьте трубы Nb, 4,5 см в длину, а разрез с труборез. Избегайте перегибов трубки. Повторить 3 раза.
  3. В хорошо проветриваемом вытяжного шкафа, разместить четыре Nb трубы, длина стрелки, в 100 мл пластиковый стакан. Вылейте Nb-чистящий раствор в стакан до трубы полностью покрыты. Закройте створку из вытяжного шкафа. Подождите 12 до 20 секунд, или до коричневого цвета азота оксид газ высвобождается. Сразу заполнить стакан с водой и позволяют достичь комнатной температуры.
  4. Использование пластиковых ремешков для удаления Nb трубы, несколько раз промыть водой, затем ацетоном ивысушить их в высокую температуру печи. (Утилизировать использованный раствор кислоты после тщательного нейтрализации КОН).
  5. Возьмите Nb труб из духовки и дайте охлаждения до комнатной температуры. С вице-ручки обжимных около 1 см, один конец каждой трубы. Согните слегка края, около 1 мм.
  6. Включите вакуумный насос и аргона газового баллона дуговой сварки. Зажмите четыре Nb труб в шахматном положении, в держателе дуги сварщика. Центр латунный блок (радиатор) в дуговой сварочный аппарат и медленно настроить ниобия трубы сверху. Закройте и закрепите закрыть дверь дуговой сварки.
  7. Регулировка сварочного наконечника на высоте ниобия труб. Включите вакуумный клапан (убедитесь, что аргон пополнения клапан закрыт). Позвольте вакуум опускаться ниже 100 мм рт (идеально: 30 мм рт ст, время ожидания: 30 - 40 минут) для того, чтобы полностью покинуть камеру и Nb трубы весь воздух и влагу.
  8. Когда 30 - 60 мм рт вакуум достигается, закройте клапан вакуума и медленно открыть клапан на цилиндр аргон, чтобы пополнить шм аргона до 7 дюймов рт. Закрыть аргона клапана. Теперь система должна находиться под частичный вакуум.
  9. Наденьте перчатки сертифицированы сварка резины. Позиция защитные сварочные стекла затемнены за окном дуговой сварки. Включите источник установлен на уровне 15 (толстые трубы ниобия использовать 20 - 55). Как сварки наконечник соприкасается с ниобием трубы, формы дуговой сварки, повышение 1 см над трубой и медленно перемещайте выше труба, как ниобий плавится и уплотнения полностью. Повторите эти действия для остальных труб ниобия. Отключите источник питания и позволяет системе до комнатной температуры (15 - 30 мин.)
  10. Удалите зажим от дуги сварщик дверь. Медленно открыть клапан газа аргона и пополнить с аргоном, пока дверь открыта.
  11. Удалить ниобия труб и этикетка с электрическими гравер: A, B, C, D и, соответственно. Положите обратно в сушильном шкафу до сухой и горячий место в вестибюле Drybox, насосные под вакуумом в течение 30 - 45 мин.
  12. Refill небольшой прихожей с высокой чистоты, азот / аргон. Принесите четыре помечены труб ниобия в dryboх. Контейнеры готовы для загрузки.

2. Загрузка Ниобий трубы: Подготовка К 4 Ge 9

  1. Тара баланс, а затем измеряют К 156 мг (4 ммоль). С помощью шпателя, аккуратно вставьте его в трубку Nb и нажать на дно.
  2. Взвесьте 653 мг Ge (9 ммоль) и вставить в трубу в верхней части металлического калия.
  3. Осторожно обжать открытый конец трубки Nb использованием вице-ручки и слегка согните края. Повторите эти действия для остальных трех труб Nb. Поместите все четыре трубы в банке [в атмосфере инертного газа], закройте банку и поставьте ее в окно прихожей, чтобы вывести.
  4. После шага 1.5 - 1.8, сварные края из четырех труб Nb. Загруженных труб теперь готовы быть запечатаны в плавленый кварц трубку.

3. Подготовка плавленый трубы кремния с помощью стеклодувной

  1. Использование кругового стекло увидел сократить 10-14 "части большой кварцевой трубке (ID / OD = 20/22 мм) и среднего кварцевой трубке (7/9 мм). Сокращение также в конечном роунд шарового шарнира. Тщательно промыть водой и ацетоном. Место в стеклянной сушильном шкафу до полного высыхания. Вынуть из духовки и позволяют достичь комнатной температуры.
  2. Зажгите водород / кислород факел с нападающим и медленно увеличивать поток кислорода, чтобы получить горячую синим пламенем. Положите на затемненные очки перед установкой любых кварцевых труб пламенем.
  3. Вставьте трубу в большой огонь и медленно вращать один конец трубки позволяет свернуть в горлышко бутылки, а затем полностью закрыть. Использование запасных средней кварцевой трубке в формировании стержень, потяните один конец "белого каления" (как сквозь защитные очки) кварцевую трубку, чтобы закрыть открытие быстрее.
  4. После герметизации открытия, придают резиновой перегородкой с ударом шланг на открытом конце и вставить удар трубу в рот (не дуть, пока). При вращении запечатанный конец в пламени, слегка дуть, чтобы сохранить положительное давление и предотвратить от разрушения стекла. Затем небольшое отверстие готов быть в центре.
  5. Отрегулируйте поток газа к создаели резко синим пламенем и фокус пламени в центре закрытого конца. Когда целевые места становится белым горячим, взорвать трудно создать большой пузырь или открытии. Разрыв пузыря, аккуратно очищая на лабораторном столе. Вставьте открыл отверстие в огонь и открыта для 0,7 - 1 см в то время как сжигание края с графитом развертки. Эта часть (тело) готов для установки на трубы меньшего (шея).
  6. Закройте один конец на шею кусок резиновой перегородкой. Держа в одной руке тела (с рупором во рту, будьте готовы взорвать), и с другой стороны шеи медленно вращаться с обоих концов одновременно в пламени. Закрепите концы и выпрямите вне пламени.
  7. Настройка размера пламени к резкому одно и медленно работать каждую четверть запечатанном совместной чтобы убедиться в отсутствии дыр и пузырьков воздуха. Хранить положительное давление в целях предотвращения стекла от разрушения. Удалить перегородки из верхней части шеи. Шея готова для установки на шаровой шарнир.
  8. Использование перегородки, близких шаровых шарниров открытия. Приложите конец шаровой шарнир на шею еосле шаги 3.5 - 3.6.
  9. Вставьте четыре Nb труб в открытые конце тела. Приложите конец шланга на удар шаровой шарнир. Медленно закройте открыл конце тела, следуя шаг 3.3. Выключите огонь и закрыть все газовые баллоны. Позвольте плавленый кварц / кварц куртку, чтобы остыть.
  10. Налейте разбавлять Nb чистящий раствор (2 H 2 0: 1 решение, обратитесь к 1.1) в кварцевая трубка и держать в течение 3 - 5 минут, пока Nb трубы блестящая и без каких-либо окисленных области. Промыть три раза дистиллированной водой и ацетоном. Дайте высохнуть полностью. Ниобия трубы в настоящее время плавленый кварц / кварц куртку и готова эвакуировать и закрыт.

4. Уплотнение плавленый трубы кремния использованием High Line вакуумной

  1. Включите насос для вакуумной линии. Заполните сосуды Дьюара с жидким азотом. Включите ртутного насоса диффузии и охлаждения воды. Разрешить до кипения в течение как минимум 30 минут.
  2. Пальто шаровой шарнир из плавленого кварца с пиджака высокого вакуума силиконовые GREазы. Присоединение к вакуумной линии. Эвакуировать трубка полностью в течение 30 мин.
  3. С помощью катушки Тесла, проверить на наличие течи / отверстия.
  4. Наденьте стекол безопасности. Включите небольшой парниковых газов / кислорода факел. Медленно проходит пламя из нижней части трубки к шее, обеспечивая весь воздух и влага ушла.
  5. Медленно пройти огонь по трубкам Nb, нагревая на медленном огне 1 - 2 минут. Осторожно, чтобы не получить стекло белый горячий, как она рухнет, как это тянет на высокий вакуум. Выключите горелку и дайте плавленый кварц куртку до комнатной температуры (15 - 30 мин.)
  6. Повторите шаг 4.4. Усилить пламя к резкому горячего голубого цвета. Медленно перекрыть трубу под мяч и шеи сустава. (Подсказка: можно получить всю площадь остекления добела и помочь, замедляя стаскивать с другой стороны, держа конец кремнезема пиджак). Выключите горелку.
  7. Выключите Hg-дистилляции. Разрешить до комнатной температуры. Выключите воду. Позвольте жидкого азота медленно испаряться. Плавленый кварц пиджак готов быть помещены в печь.

5. Нагревание реакционной смеси в печи

  1. Осторожно принести ниобия трубы в центре кварца куртку и разместить прямо над термопары. Изолировать отверстия печи со стеклянной ваты. Включите печь и набор при температуре 950 ° С в течение двух дней.
  2. После завершения, используя стекло резка циркулярной пилой (см. 3.1) разрезать конце трубы плавленый кварц и удалить Nb контейнеров. Вымойте ниобия без каких-либо мусора с водой и ацетоном и сухим в духовке. Насос в Drybox.
  3. Использование провода кусачками резать концы труб ниобия. Аккуратно раздавить грубый продукт. Прекрасный интерметаллических предшественника готов к использованию в решении.

6. Растворение Предтечи в этилендиамин

  1. Взвесить 81 мг (0,1 ммоль) K 4 Ge 9 в пробирке. Добавить мешалкой.
  2. Внесите в 2 - 2,5 мл безводного этилендиамина (ранее перегоняется через металлический натрий) иперемешивают в течение 5 - 10 мин при комнатной температуре. Ярко-красные формы решения.
  3. Примечание: Если раствор перемешивают слишком долго, он станет зеленым, что свидетельствует о окисленных кластеров. Красный раствор желательно для функционализации.

7. Реагируя Ge 9 кластеров Me 3 SiC ≡ CSiMe 3

  1. Медленно шприц в, по каплям, 0,056 мл (0,25 ммоль, немногим более 2 эквивалента) Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Жирная слой видно в верхней части красного кластерного решения. Как реакция перемешивают, решение постепенно становится коричневым. Движение в течение четырех часов, пока четкой мед-коричневый раствор достигается.
  2. Поместите пробирку в центрифуге в течение 15 мин. Осторожно удалите. Вставьте фильтр из стекловолокна пипетки (ранее упакованы, сушат при температуре 180 ° С в течение ночи и закачивается в Drybox) в чистую пробирку.
  3. Тщательно пипетировать надосадочной жидкости в пипетку и фильтр позволяет фильтровать. Ясно мед-коричневый фильтрацииТе, собраны.
  4. Отложите 0,1 мл фильтрата для запуска электрораспылением масс-спектрометрии (ES-MS) образец для подтверждения продукт перед кристаллизацией.

8. Запуск ES-MS из реакционного раствора

  1. Насос чистой 1 мл шприц Hamilton, поршень и PEEK трубки в вестибюле Drybox, по крайней мере 30 - 45 мин.
  2. Вставить поршень в шприц и заполнить безводным этилендиамина и обойтись в контейнер для отходов. Очистить шприц еще два раза.
  3. Наполните шприц снова безводный этилендиамина и протолкнуть PEEK трубки. Очистить PEEK трубки еще два раза. PEEK трубки теперь заполнен безводного этилендиамина.
  4. Заполните пустой шприц с фильтром Ge 9-дивинил решение. (Подсказка: это могут быть помещены в заполненный азотом Ziploc сумка для транспортировки, если масс-спектрометр находится вне Drybox). Принесите из Drybox.
  5. Место шприца придает PEEKТрубы в Гарварде шприцевой насос в 10 мкл / мин. Прикрепить PEEK трубки надежно электрораспылением масс-спектрометра. Соберите спектра в режиме отрицательных ионов на Micromass Quattro-LC тройной квадрупольный масс-спектрометр (типичные условия: 100 ° C температура источника, 125 ° C десольватации температуры, 2,5 кВ капиллярной напряжения, 30 - 65 V конус напряжения) или на Bruker Microtof II-масс-спектрометр (капиллярная при 3800 V, распылитель на 0,6 бар, десольватации температуре 190 ° С, капиллярная выход на 100 В, детектор на 1200 V). (Примечание:. Образцы высокой влажности воздуха и чувствительны, продувка камеры на 15 - 60 минут перед запуском образцов предпочтительнее)
  6. В результате спектр покажет изотопа шаблон для функционализированных кластеров (см. Рисунок 1). Остальные фильтрата в Drybox теперь можно кристаллизуется.

9. Кристаллизация Ge 9-дивинил ионов с изолирующего вещества

  1. Внесите остальные фильтрата на две равные порции в два Клеан пробирки. Этикетка пробирки C и D (как пример). Отложите в сторону.
  2. Взвесить 0,4 ммоль (105 мг) безводного 18-краун-6 в чистую пробирку и добавляют 8 мл толуола. Хорошо перемешать до полного растворения.
  3. Расслоение с толуол, метод: Осторожно пипеткой 4 мл этого раствора в верхней части пробирки C и D. (Совет. Попробуйте решить две отдельные фазы) Место резиновой пробкой на каждой пробирке. Отложите спокойно в пробирке стойки кристаллизоваться.
  4. Расслоение с толуол, метод B: Внесите 4мл 18-crown-6/toluene решение на две чистые пробирки надписью E и D. Вставьте фильтр пипетки (примечание: если решение должно быть отфильтрованы снова) или регулярное пипетки в тесте трубка E и F. Внесите решение пробирки C в E и пробирки D в F (Примечание:. это обратная слоев быстро привести в два этапа) Место резиновой пробкой на каждый из пробирки. Отложите спокойно в пробирке стойки кристаллизоваться.
  5. Ярко-оранжевые блоки должны кристаллизоваться в течение 1- 3 дня. Элементарная ячейка кристалла может быть подтверждено монокристалла дифракции рентгеновских лучей.

10. Проверка кристаллов ячейки на D8-дифрактометр

  1. Заполните пластиковые бутылки с Paratone-N нефти и разрешить все пузырьки воздуха должны быть удалены. Полностью дегазации нефти в вестибюле Drybox, под вакуумом, в одночасье. Принесите в Drybox.
  2. Нанести 2 - 3 капли на стекле. Пальто шпателем наконечник в нефтяной и вставьте в кристаллизации из пробирки. Выберите оранжевых кристаллов из пробирки и погружается в Paratone-N нефти. (Примечание: убедитесь, что все воздушные чувствительных кристаллов, покрытых маслом). Возьмите за пределами Drybox.
  3. Используя микроскоп высокого разрешение, выбрать один кристалл и перетащить к краю нефти на слайде с прямой нержавеющей зонда.
  4. Аккуратно удалите излишки масла из кристалла, перетащив к краю стекло. Установите монокристалла на Mitegen микро крепление петель и быстро позиции при холодном потоке (100 К)Bruker D8 APEX-II дифрактометр оснащен ПЗС-детектор области использования графита монохроматизированном Mo Ка-излучения.
  5. Обеспечить хорошую высокий угол дифракции и приобрести элементарную ячейку.
  6. Сравните и убедитесь, ячейки, что и [K (18-краун-6)] 2 [Ge 9 (ГХЦГ 2) 2] • EN, 1, триклинной, Р-1, а = 10,974 (4), б = 14,3863 ( 5) и с = 16,2272 (6) Å, α = 85,946 (2), β = 71,136 (2) и γ = 89,264 (2) °, V = 2412,21 (15) Å 3, Z = 2 53.

11. Представитель Результаты

Уникальный образец изотопа анионных кластеров позволяет им быть легко обнаружены в отрицательный ион-режиме (рис. 1). Следует также отметить, что сокращение однозарядных видов, в дополнение к спариванию с иона калия является обычным явлением этой мягкой ионизации техники 59.

Кристалл-й ructure соответствующих длин связей и углов [Ge 9 (CH = CH 2) 2] 2 - в [K (18-краун-6)] 2 [Ge 9 (ГХЦГ 2) 2] • EN, 1, можно увидеть на рисунке 2.

figure-protocol-15854
Рисунок 1. ES-MS спектры (отрицательных ионов режим) этилендиамина решения реакции Ge 9 кластеров с Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Показаны также теоретическое распределение изотопа ниже экспериментального распределения. (Sevov и др.. Др.. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953).

figure-protocol-16299
Рисунок 2. Ввиду [K (18-краун-6)] 2 [Ge 9 (ГХЦГ 2) 2] • EN, 1. Цветовая схема: ullet1.jpg "/> = Ge, figure-protocol-16544 = С, figure-protocol-16617 = H. Выбранный длин связей и углов: Ge-C 1,961 и 1,950 Å, С = 1,318 и 1,316 Å, Ge-CC 123 и 127 °. (Sevov и др.. Др.. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953).

figure-protocol-16896
Рисунок 3 Схематическое изображение Подготовка Ниобий трубы.: (А) резка труб Nb, (б) очистка труб Nb в раствор кислоты, Nb, (в) с помощью вице-ручками для обжима и согните Nb трубку.

figure-protocol-17213
Рисунок 4 Схема подготовки Ниобий трубы.: (А) схема дуговой сварки (б) шатаясь, Nb труб в дугу держатель сварщика и (с) сварки труб выше кончика Nb.

/ Files/ftp_upload/3532/3532fig5.jpg "/>
Рисунок 5 Схематическое изображение Загрузка Ниобий трубы.: (А) в Drybox и (б) Nb труб: (I) перед сваркой, (II) после использования вице-ручками для обжима одного края, (III) после сварки одно ребро, (IV) после сварки нагрузка, и затем трубка закрыта Nb (V) после открытия трубки Nb вывезти K 4 Ge 9 предшественника.

figure-protocol-17945
Рисунок 6. Схематическое изображение подготовке кварцевого стекла трубки стеклодувные в (а) и (б) (I), больших и малых кварцевых труб, (II) тела и шеи запечатаны вместе, (III), шея с шаровым шарниром ( IV), шеи и шаровой шарнир запечатаны вместе, (V) Nb трубы запечатаны внутри кварцевой трубки, (VI) после того, как плавленый кварц трубка запечатывается.

figure-protocol-18418
Рисунок 7. Схематическое изображение Sealiнг плавленный кварц трубы на High Line в вакуумной (а) и (б) после Nb трубы запечатаны показывает травления кварцевой трубки из раствора Nb кислоты.

figure-protocol-18726
Рисунок 8. Схема размещения загружено плавленый трубы кремния в печи.

figure-protocol-18913
Рисунок 9. Схематическое изображение Реагируя K 4 Ge 9 с Me 3 SiC ≡ CSiMe 3 внутри Drybox (а) (я) закрытой трубе Nb, (II), один край трубки Nb резать (III), кусачки, ( IV) раздавлен предшественника и (б) (I) предшественников, растворенных в этилендиамин, (II), сразу же после того, как я 3 SiC ≡ CSiMe 3 добавил (жирной капли в верхней части пробирки стены видели).

figure-protocol-19462
Fiрисунке 10. Схематическое изображение запуск ES-MS из реакционного раствора в (а) масс-спектрометр шприц подготовлен в сухой ящик, (б) Bruker Microtof-II.

figure-protocol-19738
Рисунок 11. Схематическое изображение Кристаллизация Ge 9-дивинила с связывающие агенты в (а) обратный слоев и (б) через несколько часов.

figure-protocol-20006
Рисунок 12 Схема проверки кристаллов ячейки на D8-дифрактометр.: (А) выбрать кристаллы под микроскопом, и (б) сбор ячейки.

Обсуждение

Важно очистить и частично окисляется Nb труб. Однако, если трубы остаются слишком долго в моющий раствор Nb, это нанесет серьезный ущерб толщина трубки. Таким образом, 10 - 15 секунд, необходимо и трубы должны быть очень блестящий в конце (рис. 3). После того, как трубы запечатаны внутри расплав...

Раскрытие информации

Нет конфликта интересов объявлены.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить Национальный научный фонд для непрерывной финансовой поддержки (CHE-0742365) и на покупку Bruker APEX II дифрактометр (CHE-0443233) и Bruker Microtof-II масс-спектрометр (CHE-0741793). Авторы также хотели бы поблагодарить CEST средства для их использования Micromass Quattro-LC масс-спектрометра.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Название реагента Компания Номер по каталогу Комментарии
D8-Xray дифрактометре Bruker Bruker APEX II
Электроспрей масс-спектрометра Bruker Microtof-II
Электроспрей масс-спектрометра Micromass Quattro-LC тройной квадрупольные
Drybox Инновационные технологии S-1-M-DL IT-SYS1 модель
Инертного газа / вакуумный экранированный
Композиция дуговой сварки 		Продукты LDS вакуумной Специальный заказ
Дуговой сварки Источники питания Миллер Maxstar-91
Перчатки резиновые сварки Home Depot KH643
Электрический гравер Берджесс продукты 74 Вибро-Graver
Круговая пила стекла Писториус машины Ко Inc GC-12-B
Трубчатой ​​печи Линдберг / Blue M TF55035 Minimite лаборатории трубчатой ​​печи, Moldatherm (1100 ° C)
Стекло сушильном шкафу Fisher Scientific 13-247-650G
Высокого вакуума Hg Шленка-Line Специальный заказ Университет Нотр-Дам Альтернатива: Эдвардс E050/60; VWR International, кат. Количество EVB302-07-110
Большой факел Виктор JT100C Сварочная горелка, совет: Виктор 5 WJ
Малый факел Veriflo Ко 3А Разрушение трубы
Tesla Coil VWR International KT691550-0000 Течеискатель
Мешалки / горячей плиты VWR International 12620-970 VWR HOT STR PLATE DY-DUAL120V
Баланс Денвер машиностроительный завод 100А XE серии
Центрифугировать LW Научные E8C-08AV-1501 Переменная скорость
Графит Ример (сжигание) ABR снимков, Inc 850-523 B01 Открытые отверстия в стекле выдувания и сжигания края
Забастовщик Fisher Scientific 12-007
Вице-захваты ГлавнаяДепо 0902L3SM
Труба резак Home Depot 32820
Кусачки Home Depot 437
Пластмассовых стаканчиков VWR International 13890-046
Мерный цилиндр VWR International 65000-006 Осторожно, стекло вытравливает HF (если используется стеклянный)
Большие пластиковые бутылки VWR International 16128-542
13 х 100 пробирки VWR International 47729-572 Пробирку 13X100 CS1000
Лаборатория (резиновые) Пробки Sigma Chemical Ко Z164437-100EA Размер 00
ТEST-Тюбе стойку VWR International 60196-702 10-13 мм трубы:
Движение-бары StirBars.com / Big Science Инк SBM-0803-MIC PTFE 8x3 мм Micro
Стеклянные пипетки VWR International 14673-043 VWR пипетки Пастера 9in CS1000
Резиновые лампы VWR International 56311-062 Латекс, тонкостенные
Стекловаты Я Unifrax ООО 6048 Fiberfrax массовых волоконной изоляции, керамическое волокно
Стеклах VWR International 16004-422 75x25x1mm, предметные стекла
Paratone-N нефти Hampton исследований Parabar 10312 Известный как: Paratone-N, Paratone-8277, Infineum V8512
Высокий вакуумСиликоновая смазка VWR International 59344-055 Dow Corning
Жидкий азот Университет Нотр-Дам
Аргон газовых баллонов Praxair Распределение Инк TARGHP
Цилиндр азота Praxair Распределение Инк QNITPP
Кислородный баллон газа Praxair Распределение Инк OT 337 см. CYL
Цилиндр Водород Газ Praxair Распределение Инк HK 195 см. CYL
Пропан газовых баллонов / источник Университет Нотр-Дам UND
Кварцевые трубы, Lg Кварцевые научно Инк 100020B 20 мм IDх 22 мм х 48 од "чистый плавленый трубы кварта
Кварцевые трубы, Md Кварцевые научно Инк 100007B Очистить плавленого кварца трубки, 7 мм х 9 мм идентификатор од х 48 "
Круглый кварцевый Нижний Совместная Кварцевые научно Инк 6160189B Шаровой шарнир
Кварцевые защитные очки Wale аппарата 11-1127 waleapparatus.com
Pyrex Защитные очки Wale аппарата 11-2125-B3 Для четкой и цвет боросиликатного стекла
Удар шланга Kit Стеклянный дом BH020 glasshousesupply.com
Ниобий трубы Шэньси Тони металлов, ООО Ниобий Тюбе, 50 футов Бесшовные трубы ниобия Наружный диаметр: 0,375 (± 0,005) дюйма.
Толщина стенки: 0,02 (± 0.003) Дюймов ниобия следует отжиг.
PEEK Starter Kit для массового ОФЭКТ Воды PSL613321 PEEK (Полиэфирэфиркетон) трубы, гайки, втулки, подходит
Массовый набор игл ОФЭКТ VWR International 60373-992 Гамильтон Производитель (81165)
H 2 SO 4 VWR International BDH3072-2.5LG ACS класса
HNO 3 VWR International BDH3046-2.5LPC ACS класса
HF VWR International BDH3040-500MLP ACS класса
Дистиллированная вода Университет Нотр-Дам UND
Ацетон VWR International BDH1101-4LP
Этилендиамин VWR International AAA12132-0F 99% 2,5 л
Толуол VWR International 200004-418 99,8%, безводный
Меркурий Стрем Chemicals, Inc 93-8046
Калий (K) металлов Стрем Chemicals, Inc 19-1989 Герметичность в стеклянные ампулы в Ar
Германий (Ge) порошок VWR International AA10190-18 Зародыш PWR 100 меш 99,999% 50G
Bistrimetylsilylacetylene,
(Me 3 SiC ≡ CCSiMe 3) 		Фишер Научные AC182010100
18-краун-6
(1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane) 		VWR International 200001-954 99%, 25 г
2,2,2-склеп
(4,7,13,16,21,24-гексаокса-1, 10 диазабицикло [8.8.8] ГЕКСАКОЗАНА) 		Sigma Aldrich 291 110-1G 98%

Ссылки

  1. Corbett, J. D. Polyatomic Zintl Anions of the Post-Transition Elements. Chem. Rev. 85, 383-397 (1985).
  2. Fässler, T. F. The renaissance of homoatomic nine-atom polyhedral of the heavier carbon-group elements Si-Pb. Coord. Chem. Rev. 215, 347-377 (2001).
  3. Sevov, S. C., Goicoechea, J. M. Chemistry of Deltahedral Zintl Ions. Organometallics. 25, 5678-5692 (2006).
  4. Sevov, S. C., Davies, A. G. . Tin Chemistry: Fundamentals, Frontiers and Applications. , 138-151 (2008).
  5. Scharfe, S., Fässler, T. F. Polyhedral nine-atom clusters of tetrel elements and intermetalloid derivatives. Phil. Trans. R. Soc. A. , 368-1265 (2010).
  6. Scharfe, S., Kraus, F., Stegmaier, S., Schier, A., Fässler, T. F. Zintl Ions, Cage Compounds, and Intermetalloid Clusters of Group 14 and Group 15 Elements. Angew. Chem. Int. Ed. 50, 3630-3670 (2011).
  7. Xu, L., Sevov, S. C. Oxidative Coupling of Deltahedral [Ge9]4- Zintl Ions. J. Am. Chem. Soc. 121, 9245-9246 (1999).
  8. Hauptmann, R., Fässler, T. F. Low Dimensional Arrangements of the Zintl Ion [Ge9-Ge9]6- and Chemical Bonding in [Ge6]2-, [Ge9=Ge9]6- and 1∞{[Ge9]}2-. Z. Anorg. Allg. Chem. 629, 2266-2273 (2003).
  9. Suchentrunk, C., Daniels, J., Somer, M., Carrillo-Cabrera, W., Korber, N. Synthesis and Crystal Structures of the Polygermanide Ammoniates K4Ge9•9NH3, Rb4Ge9•5NH3 and Cs6Ge18•4NH3. Z. Naturforsch. 60b, 277-283 (2005).
  10. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Ge9=Ge9=Ge9]6-: A Linear Trimer of 27 Germanium Atoms. J. Am. Chem. Soc. 124, 10990-10991 (2002).
  11. Yong, L., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. The Controlled Oxidative coupling of Ge94- Zintl Anions to a Linear Trimer [Ge9=Ge9=Ge9]6. Z. Anorg. Allg. Chem. 631, 1149-1153 (2005).
  12. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Ge9=Ge9=Ge9=Ge9]8-: A Linear Tetramer of Nine-Atom Germanium Clusters, a Nanorod. Inorg. Chem. 42, 5789-5791 (2003).
  13. Yong, L., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. Oxidative Coupling of Ge94- Zintl Anions – Hexagonal Rod Packing of Linear [Ge9=Ge9=Ge9=Ge9]8-. Z. Anorg. Allg. Chem. 630, 1977-1981 (2004).
  14. Denning, M. S., Goicoechea, J. M. [Hg3(Ge9)4]10-: a nanometric molecular rod precursor to polymeric mercury-linked cluster chains. Dalton Trans. , 5882-5885 (2008).
  15. Boeddinghaus, M. B., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. Synthesis and Crystal Structure of [K([2,2,2]crypt)]2[HgGe9](dmf). Z. Annorg. Allg. Chem. 633, 2338-2341 (2007).
  16. Nienhaus, A., Hauptmann, R., Fässler, T. F. 1∞[HgGe9]2- --A Polymer with Zintl Ions as Building Blocks Covalently Linked by Heteroatoms. Angew. Chem., Int. Ed. 41, 3213-3215 (2002).
  17. Downie, C., Tang, Z., Guloy, A. M. An Unprecedented 1∞[Ge9]2- Polymer: A Link between Molecular Zintl Clusters and Solid-State Phases. Angew. Chem., Int. Ed. 39, 337-340 (2000).
  18. Downie, C., Mao, J. -. G., Parmar, H., Guloy, A. M. The Role of Sequestering Agents in the Formation and Structure of Germanium Anion Cluster Polymers. Inorg. Chem. 43, 1992-1997 (2004).
  19. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Synthesis of a chain of nine-atom germanium clusters accompanied with dimerization of the sequestering. 8, 1878-1882 (2005).
  20. Spiekermann, A., Hoffmann, S. D., Kraus, F., Fässler, T. F. Au3Ge18]5- – Gold-Germanium Cluster with Remarkable Au-Au Interactions. Angew. Chem., Int. Ed. 46, 1638-1640 (2007).
  21. Spiekermann, A., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F., Krossing, I., Preiss, U. [Au3Ge45]9-–A Binary Anion Containing a {Ge45}. Cluster. Angew. Chem., Int. Ed. 46, 5310-5313 (2007).
  22. Wang, J. -. Q., Wahl, B., Fässler, T. F. [Ag(Sn9-Sn9)]5-: A Homoleptic Silver Complex of A Dimeric Sn9 Zintl Anion. Angew. Chem., Int. Ed. 49, 6592-6595 (2010).
  23. Scharfe, S., Fässler, T. F. VVarying Bonding Modes of the Zintl Ion [Ge9]4- in CuI Complexes: Syntheses and Structures of [Cu(η4-Ge9)(PR3)]3- (R = iPr, Cy) and [Cu(η4-Ge9)(η1-Ge9)]7-. Eur. J. Inorg. Chem. 8, 1207-1213 (2010).
  24. Yong, L., Boeddinghaus, M. B., Fässler, T. F. [Sn9HgSn9]6-: An Intermetalloid Zintl Ion with Two Sn9 Connected by Heteroatom. Z. Anorg. Allg. Chem. 636, 1293-1296 (2010).
  25. Rios, D., Gillett-Kunnath, M. M., Taylor, J. D., Oliver, A. G., Sevov, S. C. Addition of a Thallium Vertex to Empty and Centered Nine-Atom Deltahedral Zintl Ions of Germanium and Tin. Inorg. Chem. 50, 2373-2377 (2011).
  26. Eichhorn, B. W., Haushalter, R. C. Synthesis and Structure of closo-Sn9Cr(CO)34-: The First Member in a New Class of Polyhedral Clusters. J. Amer. Chem. Soc. 110, 8704-8706 (1988).
  27. Eichhorn, B. W., Haushalter, R. C. closo-[CrPb9(CO)3]4-: a 100 Year History of the Nonaplumbide Tetra-anion. J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 937-938 (1990).
  28. Kesanli, B., Fettinger, J., Eichhorn, B. W. The closo-[Sn9M(CO)3]4- Zintl Ion Clusters where M = Cr, Mo, W: Two Structural Isomers and Their Dynamic Behavior. Chem. Eur. J. 7, 5277-5285 (2001).
  29. Kesanli, B., Fettinger, J., Gardner, D. R., Eichhorn, B. . The [Sn9Pt2(PPh3)]2- and [Sn9Ni2(CO)]3- Complexes: Two Markedly Different Sn9M2L Transition Metal Zintl Ion Clusters and Their Dynamic. 124, 4779-4788 (2002).
  30. Campbell, J., Mercier, H. P. A., Holger, F., Santry, D. P., Dixon, D. A., Schrobilgen, G. J. Syntheses, Crystal Structures, and Density Functional Theory Calculations of the closo-[1-M(CO)3(η4-E9)4- (E = Sn, Pb; M = Mo, W) Cluster Anions and Solution NMR Spectroscopic Characterization of [1-M(CO)3(η4-Sn9)4- (M = Cr, Mo, W). Inorg. Chem. 41, 86-107 (2002).
  31. Yong, L., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. Crystal Structures of [K(2.2.2-crypt)]4[Pb9Mo(CO)3]–Isolation of the Novel Isomers [(η5-Pb9)Mo(CO)3]4- beside [(η4-Pb9)Mo(CO)3]4. Eur. J. Inorg. Chem. , 3663-3669 (2005).
  32. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. Synthesis and characterization of the [Ni6Ge13(CO)5]4- and [Ge9Ni2(PPh3)]2- Zintl ion clusters. Polyhedron. 25, 521-529 (2006).
  33. Rios, D., Sevov, S. C. The Elusive closo-Ge102- Zintl Ion: Finally "Captured" as a Ligand in the Complex [Ge10Mn(CO)4]3-. Inorg. Chem. 49, 6396-6398 (2010).
  34. Downing, D. O., Zavalij, P., Eichhorn, B. W. The closo-[Sn9Ir(cod)]3- and [Pb9Ir(cod)]3- Zintl Ions: Isostructural IrI Derivatives of the nido-E94- Anions (E = Sn, Pb). Eur. J. Inorg. Chem. , 890-894 (2010).
  35. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Lam, Y. -. F., Eichhorn, B. Pt@Pb12]2-. Angew. Chem. Int. Ed. 43, 2132-2134 (2004).
  36. Goicoechea, J. M., Sevov, S. C. [(Ni-Ni-Ni)@(Ge9)2]4-: A Linear triatomic Nickel Filament Enclosed in a Dimer of Nine-Atom Germanium Clusters. Angew. Chem. Int. Ed. 44, 4026-4028 (2005).
  37. Goicoechea, J. M., Sevov, S. C. [(Pd-Pd)@Ge18]4-: A Palladium Dimer Inside the Largest Single-Cage Deltahedron. J. Am. Chem. Soc. 127, 7676-7677 (2005).
  38. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. The closo-Pb102- Zintl ion in the [Ni@Pb10]2 cluster. Chem. Commun. , 247-249 (2005).
  39. Goicoechea, J. M., Sevov, S. C. Deltahedral Germanium Clusters: Insertion of Transition-Metal Atoms and Addition of Organometallic Fragments. J. Am. Chem. Soc. 128, 4155-4161 (2006).
  40. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. W. Synthesis, Structure, and Dynamic Properties of [Ni2Sn17]4. J. Am. Chem. Soc. 128, 12-13 (2006).
  41. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. W. The Pb122- and Pb102- Zintl Ions and the M@Pb122- and M@Pb102- Cluster Series Where M = Ni, Pd, Pt. J. Am. Chem. Soc. 128, 9178-9186 (2006).
  42. Kocak, F. S., Zavalij, P., Lam, Y. F., Eichhorn, B. W. Solution Dynamics and Gas-Phase Chemistry of Pd2@Sn184. Inorg. Chem. 47, 3515-3520 (2008).
  43. Scharfe, S., Fässler, T. F., Stegmaier, S., Hoffmann, S. D., Ruhland, K. [Cu@Sn9]3- and [Cu@Pb9]3-: Intermetalloid Clusters with Endohedral Cu Atoms in Spherical Environments. Chem. Eur. J. 14, 4479-4483 (2008).
  44. Zhou, B., Denning, M. S., Kays, D. L., Goicoechea, J. M. Synthesis and Isolation of [Fe@Ge10]3-: A Pentagonal Prismatic Zintl Ion Cage Encapsulating an Interstitial Iron Atom. J. Am. Chem. Soc. 131, 2802-2803 (2009).
  45. Wang, J. -. Q., Stegmaier, S., Fässler, T. F. [Co@Ge10]3-: An Intermetalloid Cluster with Archimedean Pentagonal Prismatic Structure. Angew. Chem. Int. Ed. 48, 1998-2002 (2009).
  46. Wang, J. -. Q., Stegmaier, S., Wahl, B., Fässler, T. F. Step-by-Step Synthesis of the Endohedral Stannaspherene [Ir@Sn12]3- via the Capped Cluster Anion [Sn9Ir(cod)]3. Chem. Eur. J. 16, 1793-1798 (2010).
  47. Gillett-Kunnath, M. M. P. a. i. k., Jensen, J. I., Taylor, S. M., D, &. a. m. p. ;. J., Sevov, S. C. Metal-Centered Deltahedral Zintl Ions: Synthesis of [Ni@Sn9]4- by Direct Extraction from Intermetallic Precursors and of the Vertex-Fused Dimer [{Ni@Sn8(μ-Ge)1/2}2]4. Inorg. Chem. 50, 11695-11701 (2011).
  48. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Ph2Bi-(Ge9)-BiPh2]2-: A Deltahedral Zintl Ion Functionalized by Exo-Bonded Ligands. J. Am. Chem. Soc. 124, 2442-2443 (2002).
  49. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Derivatization of Deltahedral Zintl Ions by Nucleophilic Addition: [Ph-Ge9-SbPh2]2- and [Ph2Sb-Ge9-Ge9-SbPh2]4. J. Am. Chem. Soc. 125, 14059-14064 (2003).
  50. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Rationally Functionalized Deltahedral Zintl Ions: Synthesis and Characterization of [Ge9-ER3]3-, [R3E-Ge9-ER3]2-, and [R3E-Ge9-Ge9-ER3]4- (E= Ge, Sn; R = Me, Ph). Chem. Eur. J. 10, 3727-3733 (2004).
  51. Hull, M., Ugrinov, A., Petrov, I., Sevov, S. C. Alkylation of Deltahedral Zintl Clusters: Synthesis of [R-Ge9-Ge9-R]4- (R = tBu, sBu, nBu, tAm) and Structure of [tBu-Ge9-Ge9-tBu]4. Inorg. Chem. 46, 2704-2708 (2007).
  52. Hull, M., Sevov, S. C. Addition of Alkenes to Deltahedral Zintl Clusters by Reaction with Alkynes: Synthesis and Structure of [Fc-CH=CH-Ge9-CH=CH-Fc]2-, an Organo-Zintl-Organometallic Anion. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 6695-6698 (2007).
  53. Hull, M., Sevov, S. C. Organo-Zintl Clusters Soluble in Conventional Organic Solvents: Setting the Stage for Organo-Zintl Cluster Chemistry. Inorg. Chem. 46, 10953-10955 (2007).
  54. Chapman, D. J., Sevov, S. C. Tin-Based Organo-Zintl Ions: Alkylation and Alkenylation of Sn94. Inorg. Chem. 47, 6009-6013 (2008).
  55. Hull, M., Sevov, S. C. Functionalization of Nine-Atom Deltahedral Zintl Ions with Organic Substituents: Detailed Studies of the Reactions. J. Am. Chem. Soc. 131, 9026-9037 (2009).
  56. Kocak, F. S., Zavalij, P. Y., Lam, Y. -. F., Eichhorn, B. W. Substituent-dependent exchange mechanisms in highly fluxional RSn93- anions. Chem. Commun. , 4197-4199 (2009).
  57. Gillett-Kunnath, M. M., Petrov, I., Sevov, S. C. Heteroatomic Deltahedral Zintl Ions of Group 14 and their Alkenylation. Inorg. Chem. 48, 721-729 (2010).
  58. Gillett-Kunnath, M. M., Oliver, A. G., Sevov, S. C. "n-Doping" of Deltahedral Zintl Ions. J. Am. Chem. Soc. 133, 6560-6562 (2011).
  59. Gaumet, J. J., Strouse, G. F. Electrospray Mass Spectrometry of Semiconductor Nanoclusters: Comparative Analysis of Positive and Negative Ion Mode. J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 11, 338-344 (2000).
  60. Fässler, T. F. Lone Pair Interactions in Zintl Phases: Band Structure and Real Space Analysis of the cP124 Clathrate Structure Type. Z. Anorg. Allg. Chem. 624, 569-577 (1998).
  61. Guloy, A. M., Ramlau, R., Tang, Z., Schnelle, W., Baitinger, M., Grin, Y. A guest-free germanium clathrate. Nature. 443, 320-323 (2006).
  62. Guloy, A. M., Tang, Z., Ramlau, R., Böhme, B., Baitinger, M., Grin, Y. Synthesis of the Clathrate-II K8.6(4)Ge136 by Oxidation of K4Ge9 in an Ionic Liquid. Eur. J. Inorg. Chem. 17, 2455-2458 (2009).
  63. Chandrasekharan, N., Sevov, S. C. Anodic Electrodeposition of Germanium Films from Ethylenediamine Solution of Deltahedral Ge94- Zintl Ions. J. Electrochem. Soc. 157, C140-C145 (2010).
  64. Zheng, W. J., Thomas, O. C., Lippa, T. P., Xu, S. J., Bowen, K. H. The Ionic KAl13 molecule: A stepping stone to cluster-assembled materials. J. Chem. Pys. 124, 144304-144304 (2006).
  65. Riley, A. E., Tolbert, S. H. Syntehsis and characterization of tin telluride inorganic/organic composite materials with nanoscale periodicity through solution-phase self-assembly: a new class of composite materials based on Zintl cluster self-oligomerization. Res. Chem. Intermed. 33, 111-124 (2007).
  66. Sun, D., Riley, A. E., Cadby, A. J., Richman, E. K., Korlann, S. D., Tolbert, S. H. Hexagonal nanoporous germanium through surfactant-driven self-assembly of Zintl Clusters. Nature. 441, 1126-1130 (2006).

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

60Zintldeltahedral

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены