Name: from molecules to materials: engineering new ionic liquid crystals through halogen bonding
Uploaded: 2018-03-24T13:00:00
Duration: 6 min 44 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about From Molecules to Materials: Engineering New Ionic Liquid Crystals Through Halogen Bonding at JoVE.com

ERC-2012-StG_20111012 FOLDHALO (hibe sözleşmesi No 307108) hibe desteğinden minnetle anıyoruz.

Not: Tepkiler fırın kurutulmuş cam altında azot atmosferi içinde gerçekleştirilmiştir. Lütfen her kimyasal MSDS içinde açıklanan güvenlik önlemleri uygulayın.
1. 1-alkil-3-methylimidazolium iyodür tuzları (1 m, şekil 3) sentezi
<ol><li>Azot giriş ile donatılmış bir reflü kondansatör ile donatılmış bir üç boyunlu, yuvarlak popolu şişesi içinde bir termometre, manyetik bir karıştırma çubuğu ve banyo, taze distile 11,5 g (0,018 mol, 1 eşdeğeri) dağıtılması Isıtma petrol-metil-imidazole ve 1.3 1-iodoalkane (zincir uzunluğu C12 üzerinden C2) Asetonitril 10 mL eşdeğeri.</li>
	<li>Reflü (75-80 ° C iç sıcaklık) tepki karışıma gecede azot atmosferi altında ısı ve oda sıcaklığında aşağı karışımı serin.</li>
	<li>Uçucu maddeler elde edilen karışım bir çevirme Evaporatör kullanarak 50 ° C'de düşük basınç altında kaldırın. Not: Imidazolium tuzları son derece higroskopik ve hızlı bir şekilde su hava emerler. Böylece, bu stok onları içinde bir desiccator kadar kullanmak için tavsiye edilir.</li>
</ol>2. 1-m • 2-n XB komplekslerinin sentezi
<ol><li>
Yordam 1: (1-2 • 2-8 şekil 1' deki) çözüm
	<ol>
<li>1-etil-3-methylimidazolium iyodür çözeltisi hazırlamak (1-2, MW 238.07 g/mol =) 1-2 Asetonitril 0.5 ml 50 mg (0,21 mmol, 1 eşdeğeri) eriterek tarafından.</li>
		<li>Perfluorooctyl iyodür çözeltisi hazırlamak (2-8, MW 545.96 g/mol =) 229 mg (0,42 mmol, 2 eşdeğeri) 2-8 0.5 ml / Asetonitril eriterek tarafından.</li>
		<li>Bir şişe iki çözüm mix ve parafin yağı ile dolu bir kavanoza şişe tutmak.</li>
		<li>Yavaş yavaş içinde parafin yağı oda sıcaklığında yaygın solvent izin. --Dan 3-7 gün arasında değişen bir süre sonra iyi kalite tek kristalleri x-ışını kırınım Analizi için uygun elde edilmiştir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Yordam 2: Erime metodolojisi Not: Bu yöntem iodoperfluoroalkanes volatilite karşı azaltmak için bir hava şartlarından sistemi gerektirir.<ol>
<li>Her 1-alkil-3-methylimidazolium iyodür mix (1-m) 1:2 molar oranında açık borosilikat cam şişe içinde uygun iodoperfluoroalkanes (2- n) ile donatılmış olan manyetik karıştırma çubuk.</li>
		<li>Şişeyi kapatın ve dinç karıştırma altında bir yağ banyosu içine koy.</li>
		<li>Elektrikli Ocak 15 dakikadır kullanarak 70 ° C'de ısı sonra karışımı oda sıcaklığında aşağı serin.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 1H ve 19F NMR deneyler
Not: 1H NMR ve 19F NMR spectra 1H için 499.78 MHz ve 19F 470.21 MHz çalışan ve solvent CDCl3 kullanarak NMR spektrometresi üzerinde 25 ° c kaydedildi. TMS ve CFCl3 kendi standartlarına sırasıyla 1H NMR ve 19F NMR, kimyasal nöbetleşe kalibre için kullanılmıştır. Çekirdekleri, hidrojen ve flor içeren Bis-(2,2,2-trifluoroethyl) eter 1-m ve 2- n cocrystals içinde arasındaki oran oluşturmak üzere iç standart olarak kullanıldı.
<ol><li>
NMR analizi ve spectra kalibrasyon için örnek hazırlanması
	<ol>
<li>Yaklaşık 10 mg CDCl30.5 ml karmaşık her 1-m • 2-n geçiyoruz.</li>
		<li>Bir micropipette kullanarak 2,2,2-trifluoroethyl eter 1 µL ekleyin.</li>
		<li>Örnek kilit, Tablo 1ve kayıt 1H ve 19F NMR ardışık spectra, NMR tüp mıknatıs aynı çalışma koşulları altında çalıştırmak için kaldırmadan bildirildiği gibi satın alma parametrelerini ayarlamak.</li>
		<li>Entegrasyon parametreleri çok kalibre içinde 1H NMR spectra CH2O dörtlüsü bis(2,2,2-trifluoroethyl) eter (δ = 4.3 ppm) dörde ve 19F NMR spectra CF3 üçlüsü karşılık gelen (δ = −74.5 ppm) 2,2,2- trifluoroethyl eter altı karşılık gelir.</li>
		<li>-CF2oranını hesaplama- 2- n türetmenin alan sinyal (δ = 19F NMR spectra −61.2 ppm) ve 1' den kaynaklanan -CH3 sinyal alanı -m (δ ≈ 1H NMR spectra 4.0 ppm) için 2- n ve 1arasındaki oran değerlendirmek -m her karmaşık.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. sıcak sahne için örnek hazırlanması optik mikroskobu (POM) polarize
<ol><li>Örnek ince bir tabaka supramolecular karmaşık 1bir spatula ipucu miktar koyarak hazırlamak-m• 2- n iki mikro kapak bardak (18 x 18 mm) arasında.</li>
	<li>Örnek iki çapraz polarize arasında sıcak sahne yerleştirin ve eritmek için örnek ısı.</li>
	<li>Faz geçişleri teşvik için tekrarlanan Isıtma/soğutma çevrimleri örneğine gönderin. Kristal ve sıvı kristal aşamaları izotropik faz karanlık görünür iken önde gelen parlaklık ve renk gradyan, polarize ışık ile etkileşim olacaktır.</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Mesomorphicity supramolecular anyon [CnFolmak üzere 2n + 1- I∙∙∙I∙∙∙I-CnFolmak üzere 2n + 1] tarafından tahrik XB fluor ILCs sentezi için kolay ve çok yönlü bir protokol bildirdin-.
1-alkil-3-methylimidazolium tuzları üzerinde dayalı iyonik sıvılar sıvı kristal davranışlar gösteren iyi kurulmuş. Ancak, ne olursa olsun anyon, 12 Karbon atomu kısa Zincirli alkil bileşikler için hiçbir mesophases tespit edildi. Bu nedenle, rapor edilen malzemelerin en çarpıcı yönü, bu mesophase oluşumu belirler XB anyon anizotropi olmasıdır. Aslında, cins etkileşim C uzantısı oluşur XB katı geometrik kısıtları empoze-180 ° yakın açıları ile sigma deliğinde bağ. İyodür anyon bidentate XB alıcısı, doğrusal düzenleme Merkezi iyodür anyon etrafında göstermek bağlama iki perfluorinated modül olarak hareket ederler. Ayrıca, gerçeği perfluoroalkyl zincirleri eşdeğer HC zincirleri sert ve bükülmüş bir sarmal yapısı nedeniyle itme 1,3 bertaraf CF2 gruplar9,52arasında kabul daha nesil için katkı katı, çubuk gibi superanions.
Bu mükemmel iodoperfluorodecane (2-10) içeren kompleksleri geçiş sıcaklıklar daha Anizotropik olduğundan iodoperfluorooctane (2-8) içeren bu daha yüksek göstermek gözlem ile kabul eder. Ayrıca, lamel aşamalar halinde paketi için fluoroalkanes bilinen eğilim45,53 , SmB ve SmA aşamaları elde belirler.
Bu yazıda ILCs rapor superfluorinated ilk kez imidazolium tuzları üzerinde dayalı ILCs yapımında XB uygulama göstermektedir. XB ve fluorophobic etkisi yüksek yön üzerinde dayalı bir doğru supramolecular tasarım sayesinde enantiotropic sıvı kristaller bir katı, Sigara-aromatik, XB supramolecular synthon mesogenic çekirdek olarak dayalı elde etmek mümkündür. Sıvı kristal davranış alkil zincir uzunluğu bağımsızdır.
Burada sunulan supramolecular yaklaşım yeni sıvı kristal malzeme tasarımı için çekici bir platform temsil eder ve oda sıcaklığında iyonik gibi sofistike işlevsel malzemeler geliştirilmesi için yeni fırsatlar sağlayabilir iletkenler, photoresponsive ILCs ve sıvı kristal elektrolit uygulamada enerji cihazları için.

Cins etkileşimleri toplu malzemelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlemede çok önemli bir rol oynamaktadır. Yeni bir etkileşim kullanılabilir, yeni yapılar olduğunda, yani, yeni işlevler, kullanılabilir olur. Bu nedenle, roman keşfetmek, bir cins tanıma işlemi temel alınan belirli kovalent olmayan etkileşimleri yeni bakış açıları farklı alanlarda malzeme bilimleri, kataliz, uyuşturucu tasarım, supramolecular kimya, kristal gibi açılabilir Mühendislik. Bu durum son zamanlarda kontrol toplama ve kendinden montajlı olayları1,2,3,4,5için rutin bir araç oldu XB için oldu.
IUPAC tanımı6göre: "bir halojen atom moleküler bir varlık ve başka Nükleofilik bir bölgede ile ilgili electrophilic bir bölge arasında net bir çekici etkileşim kanıtı bir halojen bağ oluşur ya da aynı Moleküler varlık." XB şematik gösterimi nerede X electrophilic halojen atom (Lewis asit, XB donör) ve Y bir donör elektron yoğunluğu (Lewis baz, XB alıcısı) şekil 1' de verilmiştir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig1.jpg"> Resim 1: Halojen bond şematik gösterimi. Süre XB-alıcısı (Y)-ebilmek var olmak tarafsız veya Anyonik türler electrophilic halojen atomlar (XB-bağış) kovalent moleküler İskele (R), çok çeşitli bağlıdır. Bu rakam başvuru2yeniden basıldı. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
İlk bakışta, halojen atomlar, onların yüksek elektronegatiflik nedeniyle genellikle yüksek elektron yoğunluğu siteleri olarak kabul edilir bu yana bu tanımı biraz şaşırtıcı yönleri ele görünebilir. Ancak, electrophiles olarak halojen atomların davranışını oldukça genel ve zarif Politzer ve ark. "σ-delik" kavramı7tanıtımıyla tarafından rasyonalize.
Halojen atom bir kovalent bağ söz konusu olduğunda, bir elektron yeniden dağıtım oluşur ve elektronik yoğunluğu Anizotropik8,9,10,11olur. Atomun şekli oblate olur ve halojen atom (şekil 2A) en dış yüzeyinde kovalent bağ uzantısı boyunca pozitif Elektrostatik potansiyel (sözde σ delikli) bir bölge geliştirir. Bu olumlu bölge bir kemer negatif Elektrostatik potansiyel, kovalent bağ ortogonal çevrilidir. Kovalent bağ halojen atom ve ilişkili yönlü tercihleri, i.ekovalent olmayan etkileşim desen açıklar bu yana XB "bilmece" çözmek için bu model görünüyor., nucleophiles ve lateral doğrusal etkileşimleri electrophiles ile etkileşimler.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig2.jpg"> Şekil 2: çevresinde halojen atomların elektron yoğunluğu Anisotropic dağılımı. (A) elektron yoğunluğu Anizotropik dağılımı şematik gösterim civarında ve halojen atomları ile ortaya çıkan etkileşimlerin desen kovalent bağlı. (B) moleküler Elektrostatik potansiyel haritalar 0,001 ile isodensity yüzeyi au CF4, CF3Cl, CF3Br ve CF3için ben renk aralıkları: kırmızı, büyük 27 kcal/mol; Sarı, 20 ve 14 kcal/mol arasında; yeşil, 12 ve 6 kcal/mol arasında; Mavi, negatif. Bu rakam başvuru2değiştirildi. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
XB hızla bir fonksiyonel supramolecular malzemeleri12,13,14,15,16 tasarımında en ilginç kovalent etkileşimlerin bir bilimsel merak büyüdü , sayesinde onun benzersiz özellikleri, Yani, yüksek yön, akort etkileşim gücü, hydrophobicity ve donör atom boyutları1. XB yüksek yön σ delikli, odaklı doğa etkileşimi gücü sık σ deliklibüyüklüğü ilişkili olan süre göz önünde bulundurarak kolayca anlaşılabilir. Boyutu (kayma aralığı) ve σ delikli büyüklüğü (en fazla Elektrostatik potansiyel VS, maksimumdeğeri) polarizability ve elektronegatiflik halojen atom ve elektron geri çekme yeteneği etkilenir Halojen17 (şekil 2B) Mahallesi'nde ornatıklarla yer. Genel bir eğilim, halojen atom daha polarizable olur ve daha fazla elektron çekilmesi, molekül üzerinde ornatıklarla haline halojen σ-delik daha olumlu olur. Bu nedenle, belirli bir R için VS, en fazla sırada F artırır < Cl S, max daha olumlu olur. Bu nedenle, haloperfluorocarbons, özellikle iodo-perfluoroalkanes ve Ares, güçlü XB-özellikle güçlü etkileşimleri18,19,20 şekillendirme bağış hareket edebilir ve özellikle hidrofobik adducts.
Geç 1990'larda21' cocrystals kendinden montajlı vermek PFC-HC olgusu bildirilmiştir. Ekimolar miktarı 1,2-diiodotetrafluoroethane, N,N, karıştırma üzerineN',N'- tetramethyl-ethylenediamine içinde kloroform supramolecular karmaşık bir beyaz kristal oda sıcaklığında havada istikrarlı olarak izole. Tek kristal x-ışını analiz iki bileşen 1-dimentional (1 D) sonsuz zinciri ve azot ve iyot atomları arasındaki etkileşimi alternatif perfluorinated bis-iyodür yerinde tutmak için büyük ölçüde sorumlu saptandı. Bu nitrojen-iyot XB etkileşim PFC ve HC bileşikler arasında mevcut düşük benzeşme aşmak için güçlü olduğunu kanıtladı ve XB başarıyla fluor moieties herhangi içine yeni tanıtmak için kolay bir yol olarak yararlanılması önerdi sıvı kristal malzemeleri de dahil olmak üzere supramolecular malzemeler22,23,24.
Fluorlu ornatıklarla yer, aslında, başarılı bir şekilde sıvı kristal molekülleri C-F bond gibi küçük boyutlu ve düşük polarizability verir yükselmeye Flor atomun tarafından sunulan mükemmel istikrar nedeniyle dahil edilmiş çok düşük cins dağılımı etkileşimleri25,26,27. Ayrıca PFC ve HC zincirleri arasında meydana gelen ayrımı supramolecular sıvı kristal aşamaları, bir mesomorphic malzemesi28,29,30smectic karakter geliştirme denetime izin. Bu genellikle fiziksel/kimyasal özellikleri ve mesomorphism şiddetle moleküler mimari29,31tarafından etkilenen anlaşılmaktadır. Böylece, uygun bir moleküler tasarımı özel özelliklere sahip yeni supramolecular sıvı kristaller oluşturmak için gereklidir. Bu yumuşak malzemelerin temel motif bir ya da iki esnek Alifatik zincirleri32,33,34için bağlantılı bir oldukça katı, çubuk gibi yan yatıyor. Geleneksel tasarım mesomorphic bileşiklerin esas olarak tarafsız türler ile gerçekleştirildi ancak çalışmalar da iyonik çiftleri bir mesomorphic, iyonik sıvılar ve sıvı arasında arayüz özelliklerine malzemelerle verimli davranışlar olduğunu göstermiştir kristalleri35,36,37.
XB sıvı kristaller24,38,39ve anyon belirli yeteneği XB-alıcısı hareket için hesap son sonuçları dikkate alarak, kovalent olmayan bu etkileşime yararlanmak özellikle ilginç görünüyordu ILCs yeni tip tasarlama.
1-alkil-3-methylimidazolium iodides (1-m) çeşitli zinciri-iyonik sıvılar40bilinen, uzunluğu, kompleksleri (şekil 3)41,42sentezi için kullanıldı. Not bir C12 alkil zinciri taşıyan sadece 1-12, smectic (Sm A) faz ile sıvı crystallinity sergileyen (kristal (Cr) için SmA geçiş sıcaklığı = 27 ° C; SM A-izotropik sıvı (ISO) geçiş sıcaklığı 80 ° C; = CR • 27 • SmA • 80 • ISO)43. Imidazolium tuzları iodoperfluorooctane (2-8) ve iodoperfluorodecane (2-10), iyi bilinen XB-bağış44,45olan tepki.
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig3.jpg"> Şekil 3: sentetik düzeni. İyonik sıvılar başlayan kimyasal formüller (1-m), iodoperfluoroalkanes (2- n) ve ilgili XB-kompleksleri 1-m•2-n. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
İyodür anyon kolayca haloperfluoroalkanes44ile supramolecular yapıların oluşumu XB-alıcısı olarak katılmak için bekleniyor. Ancak, bu sayı ve topoloji koordine XB-donör türlerin tahmin için zorlu kalır. Aslında, halide anyon genellikle iki ya da üç XBs46,47,48yılında söz konusu, ama daha yüksek koordinasyon numaraları da49,50gözlendi.
Burada, biz son derece flüorlu XB ILCs ve ayrıntılı yönerge kimlik ve XB oluşumunu karakterizasyonu için elde etmek için bir açıklayınız. Burada bildirdi ve XB tanımlamak için kullanılan analiz dizisi genel bir prosedür olarak kabul edilebilir ve her türlü XB sistem karakterizasyonu için uygulanabilir.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="819">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">1-Methyl-imidazole&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">M50834-500G</td>
			<td style="width:299px;">liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Iodoethane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">I7780-100G</td>
			<td>liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Iodobutane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">167304-100G</td>
			<td>liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Iodohexane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">238287-100G</td>
			<td>liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Iodooctane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">238295-25G</td>
			<td>liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Iododecane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">238252-100G</td>
			<td>liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1-Iodododecane</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">238260-100G</td>
			<td>liquid reagent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acetonitrile</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">271004-1L</td>
			<td>organic solvent</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Perfluorooctyl iodide&#160;</td>
			<td>Apollo Scientific</td>
			<td style="width:139px;">PC6170</td>
			<td>fluorinated reagent/halogen-bond donor&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Perfluorodecyl iodide</td>
			<td>Apollo Scientific</td>
			<td style="width:139px;">PC5970</td>
			<td>fluorinated reagent/halogen-bond donor&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Bis(2,2,2-trifluoroethyl) ether&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">287571-5G</td>
			<td>Internal standard for NMR</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Chloroform-d</td>
			<td style="width:167px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:139px;">151823-100G</td>
			<td>Solvent for NMR</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

from molecules to materials: engineering new ionic liquid crystals through halogen bonding

Burada, biz halojen (XB), bağ dayalı bir aşağıdan yukarıya yaklaşım iyonik sıvı kristaller (ILCs) yeni bir tür tasarım için başarıyla uygulanabilir göstermek. Alma avantajı XB haloperfluorocarbons için yüksek özgüllük ve anyon XB-alıcısı davranma özelliği, biz supramolecular kompleksleri 1-alkil-3-methylimidazolium iodides ve iodoperfluorocarbons, göre iyi bilinen üstesinden elde edilmesi immiscibility hidrokarbonlar (HCs) ve perfluorocarbons (PFC) arasında. Fluorophobic etkisi ile kombine XB yüksek yön izin bize katı, Sigara-aromatik, XB supramolecular anyon mesogenic çekirdek hareket nereye enantiotropic sıvı kristaller elde etmek.
1-etil-3-methylimidazolium iyodür ve segregasyon perfluoroalkyl zincirlerinin tanınmış eğilimi bir tezahürü bir katmanlı yapı varlığını gösterdi iodoperfluorooctane arasındaki kompleks yapısı analiz x-ışını. Bu smectic mesophases gözlem ile tutarlıdır. Ayrıca, 100 ° C altında bildirilen kompleksleri eritin ve hatta oda sıcaklığında, mesomorphic çoğu buna rağmen başlangıç malzeme doğada sigara mesomorphic.
Rapor burada supramolecular strateji işlevsel malzemeler tamamen yeni bir sınıf izin mesogen tasarım için yeni tasarım ilkeleri sağlar.

Diferansiyel tarama Kalorimetre (DSC), POM ve thermogravimetric analizi (TGA) yanı sıra 1H ve 19F NMR elde edilen kompleksler karakterize etmek için kullanılmıştır. İyi kalite tek kristalleri 1-2•2-8 elde Asetonitril başlangıç bileşenlerinin bir 1:2 çözümden oda sıcaklığında solvent yavaş buharlaşma tarafından.
DSC analizlere karışımları 1-2 ve 2-8 farklı stokiometrik oranlara sahip izin bize doğru koordinasyon stoichiometry imidazolium tuz ve iodoperfluoroalkane arasında 1:2 olduğunu türetmek. Aslında, DSC thermogram 1:1 şekil 4A karmaşık varlığı uncomplexed imidazolium tuz 1-2 (en yüksek) 57 ° C'de iken 1: 3'te karmaşık bir aşırı saf 2-8 (erime noktası 24 ° C) olduğunu gösterir. Öte yandan, thermogram 1:2 karmaşık tek bir tepe yeni bir saf kristal tür kuruldu gösteren başlangıç bileşiklerin olanlardan farklı gösterir.
TGA analizleri bu sonuç doğruladı. Aslında, sadece 1-12 ve 2-10 1:2 oranında karıştırma üzerine homojen bir örnek, hangi kantitatif flüorlu yapı taşı uncomplexed iodoperfluorodecane (şekil 5A yüksek bir sıcaklıkta serbest bırakmak elde edildi ve 5B).
19 F NMR basit, etkili, uygulanan ve hassas aracı XB oluşumu tespit adducts. XB iodoperfluoroalkanes elektron eksik iyot ve ben- arasında anyon güçlü sinyaller -CF2etkiler-ı grubu (δ = −60, 0 ppm) ve 19F NMR rezonanslar tespit dogru vardiya verir yükselişi. 1.2 ppm Δδ değeri için karmaşık 1ölçüldü-halojen atomları electrophilic tür olarak (şekil 6) içeren çekici kovalent etkileşimleri oluşumunu teyit 2•2-8,. Ayrıca, üst üste 1H ve 19F NMR analizi 2,2,2 trifluoroethyl eter huzurunda kaydederek sinyal tümleştirme için dahili standart, 1:2 stoichiometry arasında XB-alıcısı ve donör olarak modülleri olmuştur daha fazla doğruladı.
Tek kristal x-ışını analiz 1-2•2-8 doğruladı XB iyodür anyon bir bidentate XB-iki flüorlu zincir bağlama alıcısı olarak, hareket nereye trimeric supramolecular kompleks oluşumu sürücüler. I··· Ben- mesafeler neredeyse aynı [3.4582(9) Å ve 3.4625(10) Å] ve kabaca % vdW toplamı ve iyot atom ve iyodür anyon, sırasıyla51Pauling yarıçaplarını açısından kısalma 27 karşılık gelir. XB yüksek yön C-I··· tarafından onaylandıktan Ben- 174.1(1) ° ve 175.4(2) °, açılarını sırasıyla(şekil 7A). İki eşit nüfuslu biçimler için yaklaşık aynı uçakta yalan ve crystallographic olmayan iki kat eksen tarafından ilgili imidazolium özellikler gözlenir. Şekil 7B iyonik ve tarafsız parçalar arasında yanı sıra kristal (kaldırıldı bozukluğu) içinde HC ve PFC zincirleri arasındaki ayrılık gösterir.
DSC ve POM çalışmalar bütün kompleksleri 100 ° C (8A rakam), iyonik sıvılar için tipik olarak daha düşük sıcaklıklarda erimiş saptandı. Ayrıca, hepsi bir enantiotropic sıvı kristal davranış, bazı SmB ve SmA aşamaları (şekil 8A) ile oda sıcaklığında göstermek. Soğutma, SmA-SmB geçiş tarafından karakteristik yivler fanlar (şekil 8B, sol) sırtına tespit edilmiştir. Yivler soğutma kayboldu daha geçiş aşağıda.
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig4.jpg"> Şekil 4: diferansiyel kalorimetre tarama. DSC yerlerde 1-2 ve 2-8 farklı stokiometrik oranları'karıştırılarak hazırlanan örnekleri: 1:3 örnek (üst), 1:2 örnek (orta) ve 1:1 örnek (altta). <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig5.jpg"> Şekil 5:Termal Analiz. DSC Isıtma/soğutma döngüsü(a)ve TGA analizi (B) 1-12 ve 2-10 1:2 molar oranında karışımı ile hazırlanan bir örneği. Bu rakam başvuru37değiştirildi. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig5large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig6.jpg"> Şekil 6 : 19 F NMR analizi. 19 F NMR spectra CDCl3 2-8 (üst) ve ilgili karmaşık 1halojen gümrüklü-2•2-8 (altta). <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig6large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig7.jpg"> Şekil 7 : X-ışını tek kristal analiz. (A) kompleksin asimetrik birim 1-2•2-8 trimeric superanion oluşumu nerede iki flüorlu zincir gümrüklü merkeze ben gösterilen- anyon (düzensiz katyon tek bir conformer bildirilir); (B) imidazolium tuz 1-2 ve iodoperfluorooctane 2-8 ayırmak crystallographic b-ekseni; (C) yan gösterme iyonik ve yapısının florokarbon alanları görüntüleyin. Renk kodu: gri, karbon; Mavi, azot; Magenta, iyot; yeşil, Flor; Beyaz, hidrojen. Halojen Tahvil gri çizgiler olarak tasvir. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig7large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55636/55636fig8.jpg"> Şekil 8 : Optik mikroskobu polarize. (A) Thethermal geçişler halojen-bağlı kompleksleri 1grafik-m•2- n ölçülen sıcak sahne POM (mavi olan sağlam, kırmızı SmB ise turuncu SmA aşamaları). (B) optik dokular smectic aşamalarının gözlenen için 1-12•2-10 izotropik durumundan soğutma üzerinde. Sol: SmB aşamasında 77 ° C; Sağ: SmA faz 83 ° C'de Ölçek çubuğu: 100 µm. Bu rakam başvuru37değiştirildi. <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/55636/55636fig8large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody>
<tr>
<td></td>
			<td>Spektral Genişlik (KHz)</td>
			<td>Numarasını inceden inceye gözden geçirmek</td>
			<td>Nabız gecikme (sn)</td>
		</tr>
<tr>
<td>1 H</td>
			<td>7</td>
			<td>16</td>
			<td>1</td>
		</tr>
<tr>
<td>19 F</td>
			<td>95</td>
			<td>16</td>
			<td>1</td>
		</tr>
</tbody></table>Tablo 1: edinme parametreleri için 1 H ve 19 F NMR deneyler

Watch this Scientific Journal Video about From Molecules to Materials: Engineering New Ionic Liquid Crystals Through Halogen Bonding at JoVE.com

From Molecules to Materials: Engineering New Ionic Liquid Crystals Through Halogen Bonding

Mesogens, yeni bir tür sentezi için bir protokol tabanlı üzerinde halojen gümrüklü supramolecular anyon [CnFolmak üzere 2n + 1-I··· I··· -CnFolmak üzere 2n + 1]−, rapor.

Malzemeler molekülleri üzerinden: yeni iyonik sıvı kristaller halojen yoluyla mühendislik

Herein, we demonstrate that a bottom-up approach, based on halogen bonding (XB), can be successfully applied for the design of a new type of ionic liquid ...

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Chemistry

Periodic Properties of the Elements

SCIENTISTS IN ACTION

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Diffuse Reflectance Infrared Spectroscopic Identification of Dispersant/Particle Bonding Mechanisms in Functional Inks

Fonksiyonel Mürekkepleri Dağıtıcı / Parçacık Bağlar Mekanizmalarının Yansıtma Kızılötesi Spektroskopik Tanımlama Diffüz

In additive manufacturing, or 3D printing, material is deposited drop by drop, to create micron to macroscale layers.  A typical inkjet ink is a colloidal ...

Highly Stereoselective Synthesis of 1,6-Ketoesters Mediated by Ionic Liquids: A Three-component Reaction Enabling Rapid Access to a New Class of Low Molecular Weight Gelators

İyonik Sıvılar ARACILI 1,6-Ketoester son derece Stereoseçici Sentezi: Düşük Molekül Ağırlıklı Gelators Yeni Bir Sınıf Rapid Erişim etkinleştirilmesi A Üç bileşenli Tepki

In organic chemistry ionic liquids (ILs) have emerged as safe and recyclable reaction solvents. In the presence of a base ILs can be deprotonated to form ...

From Constructs to Crystals &#8211; Towards Structure Determination of &#946;-barrel Outer Membrane Proteins

From Constructs to Crystals ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã¢â‚¬Å“ Towards Structure Determination of ÃƒÅ½Ã‚Â²-barrel Outer Membrane Proteins

β-varil Dış Membran Proteinleri Yapı Tayini Doğru - Yapıların itibaren Crystals

Membrane proteins serve important functions in cells such as nutrient transport, motility, signaling, survival and virulence, yet constitute only ~1% ...

Synthesis and Exfoliation of Discotic Zirconium Phosphates to Obtain Colloidal Liquid Crystals

Sentezi ve diskotik Zirkonyum Fosfatların Eksfoliasyon Kolloidal Sıvı Kristaller Edinme

Due to their abundance in natural clay and potential applications in advanced materials, discotic nanoparticles are of interest to scientists and ...

Characterizing Electron Transport through Living Biofilms

Elektron taşıma yaşayan biyofilmler ile karakterize

Here we demonstrate the method of electrochemical gating used to characterize electrical conductivity of electrode-grown microbial biofilms under ...

The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

The Effect of Interfacial Chemical Bonding in TiO2-SiO2 Composites on Their Photocatalytic NOx Abatement Performance

Yüzeyel Kimyasal Yapıştırmanın TiO&#39;ya Etkisi<sub&gt; 2</sub&gt; -SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Fotokatalitik NOx Azaltma Performansına Sahip Kompozitler

The chemical bonding of particulate photocatalysts to supporting material surfaces is of great importance in engineering more efficient and practical ...

Determination of Thermodynamic Properties of Alkaline Earth-liquid Metal Alloys Using the Electromotive Force Technique

Alkali toprak-sıvı Metal alaşımlar Elektromotor kuvvet tekniği kullanılarak termodinamik özelliklerinin belirlenmesi

A novel electrochemical cell based on a CaF2 solid-state electrolyte has been developed to measure the electromotive force (emf) of binary alkaline ...

Elemental-sensitive Detection of the Chemistry in Batteries through Soft X-ray Absorption Spectroscopy and Resonant Inelastic X-ray Scattering

Pil ile yumuşak x-ışını soğurma spektroskopisi ve rezonans esnek olmayan x-ışını saçılması kimyada Elemental duyarlı tespiti

Energy storage has become more and more a limiting factor of today's sustainable energy applications, including electric vehicles and green electric grid ...

Novel Techniques for Observing Structural Dynamics of Photoresponsive Liquid Crystals

Yapısal Photoresponsive sıvı kristaller dinamikleri gözlemlemek için yeni teknikleri

We discuss in this article the experimental measurements of the molecules in liquid crystal (LC) phase using the time-resolved infrared (IR) vibrational ...