Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Biz K intermetalik prekürsörlerinin yüksek sıcaklık sentezini sunan 4 Ge 9, Etilendiamin bunların çözünme Ge oluşturmak üzere 9 4 - Deltahedral Zintl iyonları ve organik-Zintl iyonlar oluşturmak üzere alkinler ile kümelerin reaksiyon. İkincisi çözeltilerde elektrosprey kütle spektrometrisi ile ve katı halde tek kristal X-ışını kırınımı ile karakterize edilir.
Geç 1890 ve erken 1930 tarihleri arasında Zintl iyonları tarihinin ilk çalışmalar bunlar yapısal yıllar sonrasına kadar karakterize olmasa. 1,2 Onların redoks kimyası, sadece yaklaşık on yaşında bile genç, ama bu kısa tarihine rağmen bu deltahedral kümeler iyonları E 9 n-(E = Si, Ge, Sn, Pb, n = 2, 3, 4). zaten ilginç ve farklı reaksiyon gösterdi ve hızla gelişen ve heyecan verici yeni kimya ön sırada olmuştur 3-6 Önemli kilometre taşları vardır Ge 9 4 oksidatif kuplaj - geçiş metali organometalik fragmanları, merkezi bir geçiş metali atomu 26-34 sokulmasıyla kapaklama oligomerler ve sonsuz zincir, 7-19 bunların metallation, 14-16,20-25 için kümeler bazen kapatma ve oligomerizasyonun, exo-gümrüklü ikame edici olarak ana grup organometalik parçalarının 35-47 ilavesi ile birleştirilmiştir küme,Organik halojenürler ve alkinler ile reaksiyonlar çeşitli organik artıkları ile 48-50 ve işlevsel. 51-58
Kümeleri doğrudan organik parçaları bağlama Bu en son gelişme daha sentetik araştırmaların potansiyel bereketli yeni bir alan, yani organik-Zintl kimya, açtı ve germanyum-divinil sentezi için adım-adım bir işlemdir kümeler burada tarif. İlk adımları K 4 arasında bir prekürsörü intermetalik Ge 9 sentezi ana hatlarıyla hangi Ge 9 4 - kümeler daha sonra çözelti içinde ekstre edilir. Bu, üfleme niyobyum konteyner ark kaynağı ve bir torpido gözünde yüksek hava duyarlı materyallerin kullanımı erimiş-silis cam içerir. Hava-duyarlı K 4 Ge 9 kutuya etilendiamin içinde eritildi ve ardından Me ile bir reaksiyon 3 SiC ≡ CSiMe 3 tarafından alkenylated edilir. Reaksiyon elektrot takip edertrospray kütle spektrometrisi edilen solüsyon fonksiyonlandırılmış kümeler [2 H C = CH-Ge 9-CH = CH 2] 2 ihtiva eden tek kristalleri elde etmek için kullanılan süre -. Bu amaç için bir çözüm, santrifüj, filtre edilmiş ve dikkatli bir şekilde 18-crown-6 arasında bir toluen çözeltisi ile katmanlı edilir. Birkaç gün boyunca bozulmadan terk, böylece katmanlı çözeltilerinin turuncu kristalin bloklar [K (18-crown-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] üretilen • en tek kristal X-ışını kırınımı ile karakterize edildiği .
Süreç standart reaksiyon teknikleri, işe alma ve fonksiyonlandırılmış deltahedral Zintl kümeleri doğru analiz vurgulamaktadır. Onu geniş toplum içinde bu bileşikleri daha da geliştirilmesi ve anlamaya yardımcı olacağı umulmaktadır.
1. Niyobyum Tüpler hazırlanması
2. Yükleniyor Niyobyum Tüpleri: hazırlama K 4 Ge 9
3. Üzerinden Fused Silika Tüp hazırlanması Cam Üfleme
4. Yüksek Vakum Hattı kullanarak Fused Silika Tüp Sızdırmazlık
5. Bir fırın içerisinde ısıtılması Reaksiyon karışımı
6. Etilendiamin yılında Prekürsör Çözünebilir
7. 9-kümeler with Me Ge tepki 3 SiC ≡ CSiMe 3
8. Reaksiyon çözeltisi, ES-MS çalıştıran
9. Bir İyon Tutucu ile Ge Kristalize 9-divinil İyonlar
10. Bir D8-Difraktometre üzerine Kristaller Birim Hücre Kontrolü
11. Temsilcisi Sonuçlar
Anyonik kümelerin benzersiz izotop desen onları kolayca (Şekil 1) iyon-mod negatif olarak tespit edilmesini sağlar. Ayrıca kayda değer azalma tek başına ücret türleri, bir potasyum iyonu ile eşleştirme ek olarak, bu yumuşak iyonizasyon tekniği yaygın bir olgu olmasıdır. 59
Kristal st [Ge 9 (CH = CH2) 2] 2 ilgili bağ uzunluğu ve açılar ile kezlerinin - [K (18-crown-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • tr, 1, görüleceği Şekil 2'de.
Şekil 1. GE Me 9 kümeler 3 SiC ≡ CSiMe 3 reaksiyonların etilendiamin çözeltilerinin ES-MS spektrumu (negatif iyon modunda). Ayrıca gösterilmiştir deney dağılımı aşağıda teorik izotop dağılımlar vardır. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953).
Şekil 2,. Bir görünümü [K (18-crown-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • tr, 1. Renk düzeni: ullet1.jpg "/> = Ge, = C,
= H. bağ uzunlukları ve açıları Seçilen: Ge-C 1.961 ve 1.950 Å, C = C 1.318 ve 1.316 Å, Ge-CC 123 ve 127 °. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953).
Şekil 3 Niyobyum Tüpler hazırlanması şematik gösterimi. (A) Nb tüpleri kesme, (b) Nb asit çözeltisi içinde Nb tüpleri temizlik, (c) Nb tüp katlamak ve bükmek için mengene-saplar ile.
Şekil 4 Niyobyum Tüpler hazırlanması şematik gösterimi:. Ark Kaynakçısı (a) diyagramı, (b) Ark Kaynakçısı tutucu Nb tüpler sendeledi ve Nb tüpleri yukarıda (c) kaynak ucu.
/ Files/ftp_upload/3532/3532fig5.jpg "/>
Şekil 5 Niyobyum Tüpler yükleniyor şematik gösterimi. (A) drybox ve içeride (b) Nb tüpler: (i) kaynak öncesi, (ii) (iii) kaynak bir kenarından sonra, bir kenarı takÛn mengene-kulpları kullandıktan sonra, (iv) yükleme ve kaynaktan sonra Nb tüp K 4 Ge 9 habercisi çıkarmak Nb tüpü açtıktan sonra (v), kapalı.
Şekil 6. Tarafından Sigortalı-Silika Tüp hazırlanması şematik Cam Üfleme (a) ve (b) (i) büyük ve küçük kuvars tüp, (ii) vücut ve boyun topu eklem (iii) boyun, (birlikte mühürlü iv) boyun ve rotil, birbirine yapıştırıp silika tüp mühürlü sonra (v) Nb tüpleri (vi), kuvars tüp içinde mühürlenir.
Şekil 7. Seali şematikng bir yüksek vakum hattında Silika Tüpler Fused (a) ve (b) Nb tüpler Nb asit çözeltisi ile kuartz tüpün aşındırma gösteren mühürlenir sonra.
Şekil 8. Ocağı Yüklü Fused Silika Tüp yerleştirme şematik.
Şekil 9. Me ile 3 SiC K 4 Ge 9 tepki gösteren şematik ≡ drybox (a) içindeki CSiMe 3 (i) açılmamış Nb tüp, (ii) (iii) kesme pense ile kesilmiş olan Nb tüpün bir kenar ( iv) prekürsör ezilir ve etilendiamin içinde çözülmüş (b) (i) başlangıç malzemesi, (ii) hemen sonra, Me 3 SiC ≡ CSiMe 3 (görülen tüp duvarları üzerinde yağlı bir damlacıklar) ilave edilir.
Fi10 Gure. kuru bir kutuda hazırlanır: (a) kütle spektrometresinde şırınga içinde reaksiyon eriyiğinin ES-MS çalıştırma şematik, (b) Bruker Microtof-II.
Şekil 11. (A) katmanlama ters ve (b) birkaç saat sonra da İyon Tutucular ile Ge 9-divinil Kristalize şematik.
Şekil 12, bir D8-difraktometresi üzerinde Kristaller Birim hücre kontrol edilmesi şematik:. (A) mikroskop altında kristaller seçilmesi ve (b) Bir birim hücre toplayıcı.
Biliyorsunuz, kısmen okside Nb tüpleri temizlemek için önemlidir. Tüpler Nb temizlik çözeltisi çok uzun süre bırakılır Ancak, bu ciddi bir tüpün kalınlığı tehlikeye olacaktır. Böylece, 10-15 saniyede bir zorunluluktur ve tüpler ucu (Şekil 3) çok parlak olmalıdır. Tüpler erimiş silis ceketi içinde kapatılır sonra bir seyreltik Nb asit çözeltisi ile tekrar temizlenir. Bu kaynak veya cam üfleme sırasında meydana Nb borular üzerinde herhangi bir okside alanlarda temizlik, hafif köpürmey...
Çıkar çatışması ilan etti.
Yazarlar sürekli mali destek (CHE-0.742.365) ve Bruker APEX II difraktometre (CHE-0.443.233) ve Bruker Microtof-II kütle spektrometresi (CHE-0.741.793) satın alınması için Ulusal Bilim Vakfı teşekkür etmek istiyorum. Yazarlar ayrıca Micromass Quattro-LC kütle spektrometresi kendi kullanımı için CEST tesisi teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktif Adı | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
D8-Xray difraktometresi | Bruker | Bruker APEX II | |
Elektrosprey kütle spektrometresi | Bruker | Microtof-II | |
Elektrosprey kütle spektrometresi | Micromass | LC-Quattro | triple-kuadrapol |
Drybox | Yenilikçi Teknoloji | S-1-M-DL | IT-sist1 modeli |
Korumalı İnert Gaz / Vakum Ark Kaynak Düzenleme | LDS Vakum Ürünleri | Özel Sipariş | |
Arc Kaynakçı Güç Kaynağı | Miller | Maxstar-91 | |
Kaynak Kauçuk Eldiven | Home Depot | KH643 | |
Elektrik Engraver | Burgess Ürünler | 74 | Vibro-Graver |
Yuvarlak Cam Saw | Pistorius Machine Co Inc | GC-12-B | |
Tüp Fırın | Lindberg Mavi / M | TF55035 | Minimite Laboratuvar Tüp Fırın, Moldatherm (1100 ° C) |
Cam Kurutma Fırını | Fisher Scientific | 13-247-650g | |
Yüksek Vakum Hg Schlenk-Line | Özel Sipariş | Notre Dame Üniversitesi | Alternatif: Edwards E050/60; VWR International; Cat. No EVB302-07-110 |
Büyük Torch | Galip | JT100C | Kaynak meşale, ucu: Victor 5-WJ |
Küçük Torch | Veriflo A.Ş. | 3A | Blow-boru |
Tesla Coil | VWR International | KT691550-0000 | Kaçak Dedektörü |
Karıştırıcı / Hot-Plate | VWR International | 12620-970 | VWR SICAK SAC STR DY-DUAL120V |
Bakiye | Denver Instrument Co | 100A | XE Serisi |
Santrifüj | LW Scientific | E8C-08AV-1501 | Değişken hız |
Grafit Rayba, (dışa dönük) | ABR Görüntü, Inc | 850-523 B01 | Cam açık delik kenarları Şişirme ve dışa dönük |
Forvet | Fisher Scientific | 12-007 | |
Mengene-Sapları | Ana SayfaDepo | 0902L3SM | |
Boru Kesici | Home Depot | 32820 | |
Kesici penseler | Home Depot | 437 | |
Plastik Beaker | VWR International | 13890-046 | |
Silindir Ölçme | VWR International | 65000-006 | Dikkatli, HF etches cam (cam bir birini kullanıyorsanız) |
Büyük Plastik Şişe | VWR International | 16128-542 | |
13 x 100 Test-Tüpler | VWR International | 47729-572 | Kültür TÜP 13X100 CS1000 |
Laboratuvar (Kauçuk) Tıpalar | Sigma Chemical Co | Z164437-100EA | Boyutu 00 |
Test-Tube Rack | VWR International | 60196-702 | 10-13 mm tüp OD |
-Barlar Stir | StirBars.com / Big Bilim A.Ş. | SBM-0803-MIC | PTFE 8x3 mm Micro |
Cam Pipetler | VWR International | 14673-043 | VWR pipet PASTEUR 9IN CS1000 |
Kauçuk Ampüller | VWR International | 56311-062 | Lateks, ince duvarlı |
Cam yünü | Unifrax Ben LLC | 6048 | Fiberfrax Toplu Fiber İzolasyon, Seramik fiber |
Cam Slaytlar | VWR International | 16004-422 | 75x25x1mm, Mikroskop Slaytlar |
Paratone-N yağı | Hampton Araştırma | Parabar 10.312 | Paratone-N, Paratone-8277, Infineum V8512: olarak bilinen |
Yüksek VakumSilikon Gres | VWR International | 59344-055 | Dow Corning |
Sıvı Azot | Üniv. Notre Dame | ||
Argon Gaz Silindir | Praxair Dağıtım A.Ş. | TARGHP | |
Azot Gaz Silindir | Praxair Dağıtım A.Ş. | QNITPP | |
Oksijen Gaz Silindir | Praxair Dağıtım A.Ş. | OT | 337 cf SİLİNDİR |
Hidrojen Gaz Silindir | Praxair Dağıtım A.Ş. | HK | 195 cf SİLİNDİR |
Propan Gaz Silindir / kaynak | Üniv. Notre Dame | UND | |
Quartz tüp, Lg | Kuvars Scientific Inc | 100020B | 20 mm idx 22mm od x 48 "net erimiş litre tüp |
Quartz tüp, Md | Kuvars Scientific Inc | 100007B | Açık Fused Kuvars Boru, 7mm id x 9mm od x 48 " |
Yuvarlak Alt Kuvars Ortak | Kuvars Scientific Inc | 6160189B | Oyluk |
Kuvars Güvenlik Camları | Wale Aparatı | 11-1127 | waleapparatus.com |
Pyrex Güvenlik Camları | Wale Aparatı | 11-2125-B3 | Net ve renk borosilikat cam için |
Hortum Kiti Blow | Glass House | BH020 | glasshousesupply.com |
Niyobyum Tüpler | Shaanxi Tony Metaller Co, Ltd | Niyobyum Tüp, 50 ft | Dış çap Dikişsiz Niyobyum Tüp: 0.375 (± 0.005) inç. Duvar kalınlığı: 0.02 (± 00,003) inç niyobyum tavlanmış edilmelidir. |
Kütle Spect için PEEK Başlangıç Kiti | Waters | PSL613321 | PEEK (polyethere) boru, fındık, halka, uygun |
Kitle Spect İğne Seti | VWR International | 60373-992 | Hamilton Üretici (81.165) |
H 2 SO 4 | VWR International | BDH3072-2.5LG | ACS Sınıf |
HNO 3 | VWR International | BDH3046-2.5LPC | ACS Sınıf |
HF | VWR International | BDH3040-500MLP | ACS Sınıf |
Distile Su | Üniv. Notre Dame | UND | |
Aseton | VWR International | BDH1101-4LP | |
Etilendiamin | VWR International | AAA12132-0F | 99% 2.5 L |
Tolüen | VWR International | 200004-418 | % 99.8, susuz |
Merkür | Strem Chemicals, Inc | 93-8046 | |
Potasyum (K) metal | Strem Chemicals, Inc | 19-1989 | Ar altında cam ampul içinde Sealed |
Germanyum (Ge) toz | VWR International | AA10190-18 | GERM PWR -100 MESH 50G% 99.999 |
Bistrimetylsilylacetylene, (Beni 3 SiC ≡ CCSiMe 3) | Fischer Bilimsel | AC182010100 | |
18-kuron-6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane) | VWR International | 200001-954 | 99,% 25 gm |
2,2,2-crypt (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10 diazabisiklo [8.8.8] hexacosane) | Sigma Aldrich | 291.110-1G | % 98 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır