Name: reliable mechanochemistry: protocols for reproducible outcomes of neat and liquid assisted ball-mill grinding experiments
Uploaded: 2018-01-23T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Reliable Mechanochemistry: Protocols for Reproducible Outcomes of Neat and Liquid Assisted Ball-mill Grinding Experiments at JoVE.com

AMB og JKMS er taknemmelig EPSRC for finansiel støtte. Vi takker C. A. Bland for design og mekaniske setup og P. Donnelly for softwaredesign af automatisering af kværne til gentage slibning. Vi takker Richard Nightingale, Ollie Norris og Simon Dowe fra det mekaniske værksted til fremstilling af slibning krukker og magnetventil indehaveren til "Skubbe en knap" installation og Keith Parmenter fra glas workshop på Institut for kemi for den fremstilling af glas prøve PXRD dias. Vi takker C. A. Bland for reparation og vedligeholdelse af skrue lukningen slibning krukker. Vi takke Professor Bill Jones for anvendelse af PXRD udstyr på Kemisk Institut og Professor Chris Hunter for brug af hans laboratoriefaciliteter. Vi takker Institut i Earth Sciences (GIL) for generel støtte.

1. validering af den præcise udlevering af organiske opløsningsmidler
<ol><li>
Validering af præcis Pipettering af organiske opløsningsmidler i omvendt pipette tilstand Bemærk: Air forskydning pipetter i omvendt pipettering tilstand blev udvalgt til en vifte af LAG opløsningsmidler (acetone, acetonitril (MeCN), tetrahydrofuran (THF), ethylacetat (EtOAc), chloroform (CHCl3) og dimethylformamid (DMF)) fordi de gennemblødt meget effektivt i pulvere med udgangsmaterialer (1-1</...

<ol>
	<li>James, S. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemistry:+opportunities+for+new+and+cleaner+synthesis.">Mechanochemistry: opportunities for new and cleaner synthesis.</a> Chem Soc Rev. 41 (1), 413-447 (2012).</li><li>Braga, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent+effect+in+a+"solvent+free"+reaction.">Solvent effect in a "solvent free" reaction.</a> CrystEngComm. 9 (10), 879-881 (2007).</li><li>Karki, S., Friscic, T., Jones, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+and+interconversion+of+cocrystal+stoichiometry+in+grinding:+stepwise+mechanism+for+the+formation+of+a+hydrogen-bonded+cocrystal.">Control and interconversion of cocrystal stoichiometry in grinding: stepwise mechanism for the formation of a hydrogen-bonded cocrystal.</a> CrystEngComm. 11 (3), 470-481 (2009).</li><li>Kaupp, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid-state+molecular+syntheses:+complete+reactions+without+auxiliaries+based+on+the+new+solid-state+mechanism.">Solid-state molecular syntheses: complete reactions without auxiliaries based on the new solid-state mechanism.</a> CrystEngComm. 5 (23), 117-133 (2003).</li><li>Biswal, B. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemical+synthesis+of+chemically+stable+isoreticular+covalent+organic+frameworks.">Mechanochemical synthesis of chemically stable isoreticular covalent organic frameworks.</a> J Am Chem Soc. 135 (14), 5328-5331 (2013).</li><li>Garay, A. L., Pichon, A., James, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent-free+synthesis+of+metal+complexes.">Solvent-free synthesis of metal complexes.</a> Chem Soc Rev. 36 (6), 846-855 (2007).</li><li>Kaupp, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemistry:+the+varied+applications+of+mechanical+bond-breaking.">Mechanochemistry: the varied applications of mechanical bond-breaking.</a> Cryst Eng Comm. 11 (3), 388-403 (2009).</li><li>Morris, R. E., James, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solventless+synthesis+of+zeolites.">Solventless synthesis of zeolites.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 52 (8), 2163-2165 (2013).</li><li>Stolle, A., Szuppa, T., Leonhardt, S. E., Ondruschka, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ball+milling+in+organic+synthesis:+solutions+and+challenges.">Ball milling in organic synthesis: solutions and challenges.</a> Chem Soc Rev. 40 (5), 2317-2329 (2011).</li><li>Suryanarayana, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+alloying+and+milling.">Mechanical alloying and milling.</a> Prog Mater Sci. 46 (1-2), 1-184 (2001).</li><li>Wang, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemical+organic+synthesis.">Mechanochemical organic synthesis.</a> Chem Soc Rev. 42 (18), 7668-7700 (2013).</li><li>Braga, D., Grepioni, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactions+between+or+within+molecular+crystals.">Reactions between or within molecular crystals.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 43 (31), 4002-4011 (2004).</li><li>Friscic, T., Childs, S. L., Rizvi, S. A. A., Jones, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+solvent+in+mechanochemical+and+sonochemical+cocrystal+formation:+a+solubility-based+approach+for+predicting+cocrystallisation+outcome.">The role of solvent in mechanochemical and sonochemical cocrystal formation: a solubility-based approach for predicting cocrystallisation outcome.</a> Cryst Eng Comm. 11 (3), 418-426 (2009).</li><li>Fucke, K., Myz, S. A., Shakhtshneider, T. P., Boldyreva, E. V., Griesser, U. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+good+are+the+crystallisation+methods+for+co-crystals?+A+comparative+study+of+piroxicam.">How good are the crystallisation methods for co-crystals? A comparative study of piroxicam.</a> New J Chem. 36 (10), 1969-1977 (2012).</li><li>Bennett, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+mechanosynthesis+of+amorphous+zeolitic+imidazolate+frameworks.">Facile mechanosynthesis of amorphous zeolitic imidazolate frameworks.</a> J Am Chem Soc. 133 (37), 14546-14549 (2011).</li><li>Braga, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemical+preparation+of+molecular+and+supramolecular+organometallic+materials+and+coordination+networks.">Mechanochemical preparation of molecular and supramolecular organometallic materials and coordination networks.</a> Dalton Trans. (10), 1249-1263 (2006).</li><li>Yuan, W., Fri&#353;&#269;i&#263;, T., Apperley, D., James, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Reactivity+of+Metal-Organic+Frameworks+under+Grinding+Conditions:+Parallels+with+Organic+Molecular+Materials.">High Reactivity of Metal-Organic Frameworks under Grinding Conditions: Parallels with Organic Molecular Materials.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 122 (23), 4008-4011 (2010).</li><li>Icli, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Molecular+Nanostructures+by+Multicomponent+Condensation+Reactions+in+a+Ball+Mill.">Synthesis of Molecular Nanostructures by Multicomponent Condensation Reactions in a Ball Mill.</a> J Am Chem Soc. 131 (9), 3154-3155 (2009).</li><li>Hsu, C. -. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent-free+synthesis+of+the+smallest+rotaxane+prepared+to+date.">Solvent-free synthesis of the smallest rotaxane prepared to date.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 47 (39), 7475-7478 (2008).</li><li>Boldyreva, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemistry+of+inorganic+and+organic+systems:+what+is+similar,+what+is+different?.">Mechanochemistry of inorganic and organic systems: what is similar, what is different?.</a> Chem Soc Rev. 42 (18), 7719-7738 (2013).</li><li>Gracin, D., &#352;trukil, V., Fri&#353;&#269;i&#263;, T., Halasz, I., U&#382;arevi&#263;, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laboratory+Real-Time+and+In+Situ+Monitoring+of+Mechanochemical+Milling+Reactions+by+Raman+Spectroscopy.">Laboratory Real-Time and In Situ Monitoring of Mechanochemical Milling Reactions by Raman Spectroscopy.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 53 (24), 6193-6197 (2014).</li><li>Halasz, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+and+real-time+monitoring+of+mechanochemical+milling+reactions+using+synchrotron+X-ray+diffraction.">In situ and real-time monitoring of mechanochemical milling reactions using synchrotron X-ray diffraction.</a> Nat. Protocols. 8 (9), 1718-1729 (2013).</li><li>Ma, X., Yuan, W., Bell, S. E. J., James, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Better+understanding+of+mechanochemical+reactions:+Raman+monitoring+reveals+surprisingly+simple+'pseudo-fluid'+model+for+a+ball+milling+reaction.">Better understanding of mechanochemical reactions: Raman monitoring reveals surprisingly simple 'pseudo-fluid' model for a ball milling reaction.</a> Chem Commun. 50 (13), 1585-1587 (2014).</li><li>Tumanov, I. A., Michalchuk, A. A. L., Politov, A., Boldyreva, E., Boldyrev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inadvertent+Liquid+Assisted+Grinding:+A+Key+to+"Dry"+Organic+Mechano-Co-Crystallisation?.">Inadvertent Liquid Assisted Grinding: A Key to "Dry" Organic Mechano-Co-Crystallisation?.</a> CrystEngComm. 19, 2830-2835 (2017).</li><li>Belenguer, A. M., Lampronti, G. I., Cruz-Cabeza, A. J., Hunter, C. A., Sanders, J. K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvation+and+surface+effects+on+polymorph+stabilities+at+the+nanoscale.">Solvation and surface effects on polymorph stabilities at the nanoscale.</a> Chem Sci. 7 (11), 6617-6627 (2016).</li><li>Belenguer, A. M., Friscic, T., Day, G. M., Sanders, J. K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solid-state+dynamic+combinatorial+chemistry:+reversibility+and+thermodynamic+product+selection+in+covalent+mechanosynthesis.">Solid-state dynamic combinatorial chemistry: reversibility and thermodynamic product selection in covalent mechanosynthesis.</a> Chem Sci. 2 (4), 696-700 (2011).</li><li>Belenguer, A. M., Lampronti, G. I., Wales, D. J., Sanders, J. K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+Observation+of+Intermediates+in+a+Thermodynamically+Controlled+Solid-State+Dynamic+Covalent+Reaction.">Direct Observation of Intermediates in a Thermodynamically Controlled Solid-State Dynamic Covalent Reaction.</a> J Am Chem Soc. 136 (46), 16156-16166 (2014).</li><li>Evora, A. O. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolved+structures+of+two+picolinamide+polymorphs.+Investigation+of+the+dimorphic+system+behaviour+under+conditions+relevant+to+co-crystal+synthesis.">Resolved structures of two picolinamide polymorphs. Investigation of the dimorphic system behaviour under conditions relevant to co-crystal synthesis.</a> CrystEngComm. 14 (24), 8649-8657 (2012).</li><li>Trask, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+polymorph+transformation+via+solvent-drop+grinding.">Selective polymorph transformation via solvent-drop grinding.</a> Chemical Communications. (7), 880 (2005).</li><li>Hasa, D., Miniussi, E., Jones, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanochemical+Synthesis+of+Multicomponent+Crystals:+One+Liquid+for+One+Polymorph?+A+Myth+to+Dispel.">Mechanochemical Synthesis of Multicomponent Crystals: One Liquid for One Polymorph? A Myth to Dispel.</a> Cryst Growth Des. 16 (8), 4582-4588 (2016).</li><li>Hunter, C. A., Anderson, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+is+cooperativity?.">What is cooperativity?.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 48 (41), 7488-7499 (2009).</li><li>McCusker, L. B., Dreele, R. B. V., Cox, D. E., Lou&#235;r, D., Scardi, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rietveld+refinement+guidelines.">Rietveld refinement guidelines.</a> J Appl Crystallogr. 32 (1), 36-50 (1999).</li><li>Allen, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Cambridge+Structural+Database:+a+quarter+of+a+million+crystal+structures+and+rising.">The Cambridge Structural Database: a quarter of a million crystal structures and rising.</a> Acta Crystallogr Sect B. 58 (3 Part 1), 380-388 (2002).</li><li>Gra&#382;ulis, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystallography+Open+Database-an+open-access+collection+of+crystal+structures.">Crystallography Open Database-an open-access collection of crystal structures.</a> J Appl Crystallogr. 42 (4), 726-729 (2009).</li><li>Cheary, R. W., Coelho, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fundamental+parameters+approach+to+X-ray+line-profile+fitting.">A fundamental parameters approach to X-ray line-profile fitting.</a> J Appl Crystallogr. 25 (2), 109-121 (1992).</li><li>Tumanov, I. A., Michalchuk, A. A. L., Politov, A., Boldyreva, E., Boldyrev, V. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inadvertent+Liquid+Assisted+Grinding:+A+Key+to+"Dry"+Organic+Mechano-Co-Crystallisation?.">Inadvertent Liquid Assisted Grinding: A Key to "Dry" Organic Mechano-Co-Crystallisation?.</a> CrystEngComm. 19, 2830-2835 (2017).</li><li>Batzdorf, L., Fischer, F., Wilke, M., Wenzel, K. J., Emmerling, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+In+Situ+Investigation+of+Milling+Reactions+Using+Combined+X-ray+Diffraction+and+Raman+Spectroscopy.">Direct In Situ Investigation of Milling Reactions Using Combined X-ray Diffraction and Raman Spectroscopy.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 54 (6), 1799-1802 (2015).</li><li>Tumanov, N., Ban, V., Poulain, A., Filinchuk, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D-printed+jars+for+ball-milling+experiments+monitored+in+situ+by+X-ray+powder+diffraction.">3D-printed jars for ball-milling experiments monitored in situ by X-ray powder diffraction.</a> J Appl Crystallogr. 50 (4), 994-999 (2017).</li></ol>

Mens de fleste af litteraturen om mechanochemistry fokuserer på pragmatiske resultater eller reaktionsmekanismer løser dette papir termodynamiske endepunkt af bolden møllen slibning. Fra dette perspektiv er kinetiske undersøgelser et nødvendigt skridt til definition af de endelige ligevægt plateauer. Gennem vores kinetisk og endelige ligevægt undersøgelser, ved vi, at bolden møllen slibning reaktioner her diskuteret er drevet af termodynamik, resulterer i den mest stabile polymorph sammensætning betingelser giv...

Mechanochemistry ved hjælp af manuel eller bolden møllen slibning udstyr er blevet stadig mere populære i de seneste år som en attraktiv og bæredygtig alternativ til traditionelle løsningsmetoder til syntese af materialer. 1 det er attraktivt, fordi det giver mulighed for reaktion mellem faste stoffer skal nås effektivt og kvantitativt. Det er en "grøn" bæredygtig teknik, der kræver lidt eller ingen opløsningsmidler. Formaling og manuel slibning kan udføres pæn, dvs uden tilsat opløsningsmidler eller opløsningsmiddel bistået: i sidstnævnte, kendt som "flydende assisteret slibning" (LAG),2,3,4 meget små mængder af ekstra væske kan fremskynde eller endda aktivere ellers utilgængelige mechanochemical reaktioner mellem stoffer. Mechanochemical metoder er blevet brugt til et stigende antal forskellige kemiske reaktioner og sammenstillinger af uorganiske og organiske forbindelser,5,6,7,8,9 ,11 såvel hvad angår dannelsen af Supramolekylær arkitekturer som Molekylær Co krystaller,12,13,14 metalorganic rammer,15, 16 , 17 og endda bure18 og rotaxanes19. Det lader til at mange processer kan fortsætte i mangel af opløsningsmiddel eller med opløsningsmiddel i minimale substoichiometric mængder. 2 , 3 , 4 mekanismerne og de drivende kræfter involveret i de kemiske synteser og Supramolekylær reaktioner, der fremkaldes af mechanochemical betingelser er genstand for debat. 1 , 13 , 20 , 21 , 22 , 23 , 24
Vores forskning fokuserer på de endelige ligevægt udfald af bolden møllen slibning proces og rollen som opløsningsmiddel ved ligevægt bolden mill LAG betingelser. Faktisk, efter bolden møllen slibning reaktion når afsluttet, termodynamisk ligevægt er opnået i de to systemer vi har undersøgt indtil videre i vores system, med en stabil fase sammensætning. 25 de faktorer, der kan påvirke den endelige ligevægt er talrige og forskelligartede: bold mill krukke størrelse og form og materiale, kugleleje størrelse og vægt og materiale, fræsning frekvens, temperatur, og opløsningsmidlets art og koncentration. Det gælder åbenbart, når det termodynamiske resultatet af slibning reaktion ændringerne dramatisk som svar på en ændring i den solvente volumen tilføjet, som kan være engang så lavt som 1µL pr 200 mg samlede pulver. 25 forsigtig og strenge eksperimentelle procedurer har til at blive testet og fulgt for at opnå reproducerbare præcision og nøjagtighed af de eksperimentelle resultater fra opbevaring af reaktanter og produkter, til pipettering og blande før fræsning operationer. Det er vanskeligt at styre eller selv overvåge parametre i en fræsning krukke. Brug af en mekanisk mixer mill (også kaldet vibrerende mill), som giver mulighed for at reproducere og kontrolleret fræsning frekvenser og gange, og forseglet fræsning krukker er derfor afgørende. At sikre, at alle bold møllen slibning reaktioner kræver reach ligevægt nogle indledende kinetisk undersøgelse af de eksperimentelle betingelser. Den mekaniske mixer anvendes til kurver vi præsenterer her blev ændret. For at forhindre krukker fra varmer op gennem en kontinuerlig strøm af udstødning af motor i den lukkede afdeling i lange perioder af slibning, sikkerhed dække forsegling den forreste del af vinkelsliberen blev fjernet, og en ekstern sikkerhed skærmen var placeret i dens pla CE.
Det system, som vi brugte som en første eksempel er disulfid exchange reaktion mellem bis-2-nitrophenyldisulfide (navnet 1-1) og bis-4-chlorophenyldisulfide (kaldet 2-2) i nærværelse af en lille mængde af base katalysator 1,8-diazabicyclo [ 5.4.0]undec-7-ene (dbu) til at producere på bolden mill pæn slibning (NG) og halter den sammensatte 4-chlorphenyl-2-nitrophenylfosfat-disulfid (kaldet 1-2). 26 , 27 den sidstnævnte er dannet af bolden møllen slibning som to forskellige polymorphs, formular A og Formular B. For mange forskellige LAG opløsningsmidler er formular A den termodynamiske produkt bolden mill NG betingelser, eller når ikke nok opløsningsmiddel bruges i slibning reaktion taget til ligevægt, mens Formular B er fremstillet som den termodynamiske produkt under bold Mill LAG betingelser ved ligevægt når nok opløsningsmiddel føjes til fræsning krukke. Faktisk kan formular A fremstillet af Formular B under bolden mill NG, mens Formular B kan opnås fra formular A ball mill LAG. Sådan direkte transformation i fræsning eksperimenter er blevet rapporteret, før i andre systemer,28,29 , og det er blevet rapporteret at arten og koncentrationen af opløsningsmiddel bestemme polymorph opnået under LAG betingelser. 30 vores offentliggjorte eksperimentelle resultater omfatter undersøgelse af fræsning ligevægt kurver for en række organiske opløsningsmidler. Her ligevægt fase sammensætning forholdet R = [Formular B] / ([formular A] + [Formular B]) er plottes mængden af LAG opløsningsmiddel tilføjet til hvert eksperiment. Indtræden af ligevægt kurve og skarpheden af kurven blev fundet for at afhænge af natur og kindtand mængde opløsningsmiddel tilføjet til fræsning krukke.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56824/56824fig1.jpg"> Figur 1: Reaktion ordningen af bolden møllen slibning eksperimenter og nøglebegrebet i opløsningsmiddel ligevægt kurver ved hjælp af R-værdien. Disse ligevægt kurver viser grafisk effekten af tilsætning af et par dråber af opløsningsmiddel (x-akse) på fase sammensætningen af produktet (y-akse) når bolden møllen slibning længe nok til at opnå ligevægtsforhold. Den nederste del af grafen konti for formular A kvantitativt ved at blive dannet, den øverste del af grafen for Formular B kvantitativt dannet mens en blanding af formular A og Formular B er dannet for rækken volumen af opløsningsmidlet tegner sig for den sigmoidal del af grafen. Dette tal er blevet genoptrykt med mindre ændringer af de supplerende oplysninger i Chem. Sci., 2016, 7, 6617 (Ref. 25). <a href="//cloudflare.jove.com/files/ftp_upload/56824/56824fig1large.jpg" target="_blank">Venligst klik her for at se en større version af dette tal.</a>
Termodynamiske aspekter er generelle og gælder for enhver given fræsning system. Som et yderligere eksempel for at vise det generelle indhold af vores observationer, en analog ligevægt kurve blev også produceret for et andet system: de to polymorphs af 1:1 Co krystal af theophyllin (tp) med benzamide (bzm), danner jeg og form II, hvor de resultatet afhænger af mængden af vand i slibning blandingen. 25 disse fase sammensætning versus opløsningsmiddel koncentration ligevægt kurver er afgørende for at undersøge samspillet mellem nanocrystal overflader og de solvent molekyler ved ligevægt på bolden møllen slibning reaktioner. Vores resultater viser, at nogle ligevægt kurver er meget skarpe, viser en "alt eller intet" adfærd, som er karakteristisk for partikler med et stort antal adsorption websteder og positiv cooperativity af den bindende proces. 31 lavvandede ligevægt kurver angiver et lavere niveau af cooperativity og foreslår, at tilstedeværelsen af en tredje fase, eventuelt en amorf fase med opløsningsmidlet, selv. Sådanne fræsning ligevægt kurver er blevet fremstillet for intet andet system til vores viden. Vi mener, at dette til dels skyldes den iboende følsomhed af solid state system til selv meget små miljøforandringer bolden mill LAG betingelser.
Forberedelse af god og pålidelig opløsningsmiddel koncentration kurver kan kun opnås, hvis experimentalists grundigt validere deres pipettering færdigheder med uddannelse sæt, og hvis de fuldt ud forstår (i) hvordan pipetter og sprøjter arbejde og (ii) hvis udstyret de har valgt for levere nøjagtige og præcise mængde opløsningsmiddel er egnet til at udføre den planlagte opgave. Levering af en præcis mængde opløsningsmiddel kan opnås med en bred vifte af udstyr, dette er pipetter eller sprøjter og deres valg kan afhænge af tilgængeligheden, bruger præferencer og færdigheder, damptryk af opløsningsmidlet anvendes og bestemt program for den bolden møllen slibning eksperimenter.
Pipetter er kommercielt tilgængelige som air forskydning eller positive fortraengningspumpes dækker mange opløsningsmidler intervaller. Begge typer af pipetter er kommercielt tilgængelige som manuelt betjente eller elektronisk automatiseret. Automatiske pipetter er generelt foretrækkes, da de er mindre afhængige af experimentalist færdigheder til at kunne Aspirér eller undvære et opløsningsmiddel jævnt ved en given hastighed. Experimentalist må stole på pipetter evne til at levere den nøjagtige mængde opløsningsmiddel. Dette kan kun ske, hvis pipetter er nøjagtige til at starte med, velholdt, serviceret og regelmæssigt kalibreret. Typisk, ydre pipette kalibrering tjenester vil kalibrere pipetter til ISO 8655 standard bruger vand som opløsningsmiddel. Derfor, for hver organisk opløsningsmiddel i experimentalist bør validere deres nøjagtighed og præcision af pipettering gennem præcis vejning eksperimenter over påtænkte volumen spænder til udleveres.
De mest almindeligt anvendte opløsningsmidler levering udstyr er luft forskydning pipetter som et tip må være udstyret til at sprøjte tønde. De arbejder på en luftpude princippet; opadgående bevægelse af stemplet producerer et undertryk i spidsen, forårsager væske til at blive trukket ind i spidsen, som er adskilt fra slutningen af stemplet af luftpude. Vapor fase af den pipetted opløsningsmiddel vil begynde at reagensglasset i en luftpude, omfanget af fordampning vil afhænge af dens damptryk. Tørstofmængden er afgørende, når du bruger variabelt volumen pipetter sat på deres laveste volumen spænder, da forholdet mellem luftrummet til væske og potentialet for fordampningen stiger dramatisk i forhold til Hvornår pipetten ligger på toppen af sin volumen spænder. Experimentalist vil vide, hvornår denne ligevægt er opnået, som opløsningsmiddel alikvot bliver hængende, men adskilt fra slutningen af stempel fra et spring, opløsningsmiddel i slutningen af spidsen opholder sig fast, når pipetten holdes i lodret position over et par sekunder : opløsningsmiddel inde i spidsen bør ikke synke eller dryppe. Air forskydning pipetter kan bruges på to måder; den mest almindeligt anvendte er fremad pipettering mode hvor alle indsugning opløsningsmidlet er kvantitativt udleveres af en fuld bevægelighed stemplet. Anden tilstanden er den omvendte pipettering tilstand; i denne tilstand en beregnede overskud af opløsningsmiddel er indsugning af en pipette, og derfor efter kvantitative udlevering, en residualvolumen opløsningsmiddel forbliver i pipette spids, som skal bortskaffes til spilde. Omvendt pipettering tilstand kan være mere egnet til tyktflydende og udlevering meget lille mængde af opløsningsmidler. Dog for højt damptryk opløsningsmidler som dichlormethan (DCM) eller diethylether, ækvilibrering i luften forskydning pipette kan ikke blive nemt at opnå. Positive fortraengningspumpes pipetter eller sprøjter er mere passende i denne sag.
Vi foreslår, at ligevægt fase sammensætning versus opløsningsmiddel koncentration kurver kunne opnås for ethvert system tilstrækkeligt godt designet, udført og kontrolleret ball mill LAG betingelser.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Bis(2-nitrophenyl) disulfide named 1-1</td>
			<td>Aldrich</td>
			<td>215228-25G</td>
			<td>[1155-00-6] 
			(98%)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bis(4-chlorophenyl) disulfide named 2-2</td>
			<td>TCI</td>
			<td>D0360</td>
			<td>[1142-19-4] 
			(98+%)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1,8-Diazabicyclo [5.4.0]undec-7-ene (dbu)</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>160610250</td>
			<td>[6674-22-2] 
			(&#62;97.5 % by GC)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>2-nitrophenyl-4-chlorophenyl-disulfide named 1-2</td>
			<td>in house synthesis</td>
			<td></td>
			<td>Synthesised by ball mill grinding: 1:1 of 1-1 + 2-2 + 2%M dbu</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Form A</td>
			<td>in house synthesis</td>
			<td></td>
			<td>Polymorph of 1-2 prepared by ball mill neat grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Form B</td>
			<td>in house synthesis</td>
			<td></td>
			<td>Polymorph of 1-2 prepared by ball mill liquid assisted grinding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic Acid</td>
			<td>Scientific Laboratory Supplies</td>
			<td>56302-50ML</td>
			<td>[64-18-6] 
			Mass spectrometry grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trifluoroacetic acid (TFA)</td>
			<td>ThermoFisher</td>
			<td>85183</td>
			<td>[76-05-1] 
			Reagent-Plus 99%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Water (H2O)</td>
			<td>Rathburn</td>
			<td>W/0106/PB17</td>
			<td>[7732-18-5] 
			HPLC gradient analysis grade used also for HPLC analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetonitrile (MeCN),</td>
			<td>Merck</td>
			<td>160610250</td>
			<td>[75-05-8] 
			Hypergrade for LCMS grade LiChrosolv used also for HPLC analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>A/0606/17</td>
			<td>[67-64-1] 
			HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol (MeOH)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>M/4062/17</td>
			<td>[67-56-1] 
			LCMS grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (EtOH)</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>15727-5L</td>
			<td>[64-17-5] 
			laboratory reagent, absolute,</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>isopropanol (IPA)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>P/7508/17</td>
			<td>[67-63-0] 
			HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrahydrofurane (THF)</td>
			<td>Acros Organics</td>
			<td>268290010</td>
			<td>[109-99-9] 
			For HPLC; 99%8, unstabilised</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate (EtOAc)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>E/0906/15</td>
			<td>[141-78-6]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chloroform (CHCl3,)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C/4966/17</td>
			<td>[67-66-3] 
			HPLC grade, stabilised with amylene</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane (DCM)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>D/1857/17</td>
			<td>[75-09-2] 
			HPLC grade, unstabilised</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylformamide (DMF)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>22915</td>
			<td>[68-12-2] very toxic 
			HPLC grade 99+% pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethylsulfoxide (DMSO)</td>
			<td>Alfa Aesar</td>
			<td>36480</td>
			<td>[67-68-5] very toxic 
			ACS, 99.9% min</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cyclohexane</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>C/8936/15</td>
			<td>[110-82-7] 
			HPLC grade, 99.8+%</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene</td>
			<td>Fisher Scientific Ltd</td>
			<td>T/2306/15</td>
			<td>[108-88-3] 
			HPLC grade</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Benzene</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>401765</td>
			<td>[71-43-2] 
			puriss pa reagent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 -120 mL automatic pipette</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>Picus eLine</td>
			<td>systematic error in specification: 
			for 120mL is &#177;0.48 mL, 
			for 60 mL is &#177;0.36 mL, 
			for 12 mL is &#177;0.24 mL</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VIAL screw clear 1.5ml + CAP bakelite solid screw PTFE lined for 10mm vial</td>
			<td>Jaytee Biosciences</td>
			<td>JW41110 + 
			JW43927</td>
			<td>Capped vial used for validating accuracy and precision of dispensed solvent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Crystal Structural Database</td>
			<td>The Cambridge Crystallogra-phic Data Centre (CCDC)</td>
			<td>Cambridge Structural Database (CSD)</td>
			<td>Containing over 900,000 entries from x-ray and neutron diffraction analyses</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>powder X-ray diffractometer</td>
			<td>Panalytical</td>
			<td>X-Pert PRO MPD</td>
			<td>Equipped with an X&#8217;Celerator detector with Cu K&#945; radiation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>powder X-ray diffractometer data Collector software</td>
			<td>Panalytical</td>
			<td>X&#8217;Pert HighScore Plus v3.0</td>
			<td>solftware package used to adquire the PXRD data</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rietveld refinement software including Scherrer equation</td>
			<td>BRUKER</td>
			<td>Version 6 of TOPAS-Academic</td>
			<td>To prepare phase composition and crystal size from PXRD scans</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC equipment</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>HP1200 Series modular HPLC system</td>
			<td>HPLC high pressure binary pump, autosampler, Peltier type column oven with 6 &#181;L heat exchanger and Diode Array Detector with a semi-micro flow cell (1.6uL, 6mm pathlength).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HPLC column</td>
			<td>Agilent</td>
			<td>1.8mm Zorbax XDB C18,</td>
			<td>(4.6mm ID &#215; 50 mm length)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ball mill grinder</td>
			<td>Retsch</td>
			<td>MM400</td>
			<td>modified: replaced safety cover for external safety screen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14 mL snap closure stainless steel jars</td>
			<td>In house</td>
			<td></td>
			<td>manuctured from 316 stainless steel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>14 mL screw closure stainless steel jars</td>
			<td>In house</td>
			<td></td>
			<td>manuctured from 316 stainless steel - 
			contains a PTFE washer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stainless steel ball bearings:</td>
			<td>Dejay Distribution Ltd</td>
			<td>7.0 mm (1.37g)</td>
			<td>Stainless Steel Balls A.I.S.I. 420 Carbon (0.25/0.35%) &#38; Chromium (12/14%)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#34;Push a Button&#34; software</td>
			<td>Developed at Department of Chemistry</td>
			<td></td>
			<td>Written in Visual Basic. It activates an electronically controlled switch (relay).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#34;Push a Button&#34; Solenoid</td>
			<td>Magnet Schultz</td>
			<td>Type 609RP 
			12 Volt DC</td>
			<td>609RP (RP stands for) 
			R - for spring-return 
			P - for push-rod</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#34;Push a Button&#34; 
			Solenoid holder</td>
			<td>Department of Chemistry</td>
			<td></td>
			<td>To hold solenoid over START button on the MM400</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&#34;Push a Button&#34; Relay</td>
			<td>KM Tronic</td>
			<td>USB one relay</td>
			<td>USB Relay Controller - One Channel - HyperTerminal ASCII commands. Connection to a PC&#39;s USB port using VCP (Virtual COM port).</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>re-usable adhesive putty</td>
			<td>Bostik</td>
			<td>Blu-Tack</td>
			<td>Used to hold the jar fixed on the bench.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

reliable mechanochemistry: protocols for reproducible outcomes of neat and liquid assisted ball-mill grinding experiments

Ligevægt resultater af bolden møllen slibning kan dramatisk ændre som en funktion af selv små variationer i de eksperimentelle betingelser såsom tilstedeværelsen af meget små mængder af tilsat oploesningsmiddel. For at reproducerbar og præcist indfange denne følsomhed, skal experimentalist nøje overveje hver enkelt faktor, der kan påvirke bolden møllen slibning reaktion under undersøgelsen, fra at sikre formaling krukker er rene og tørre inden brugen, til præcist føje støkiometrisk af udgangsmaterialer, til validering, levering af opløsningsmiddel volumen er korrekt, at sikre, at samspillet mellem oploesningsmidlet og pulveret er godt forstået, og eventuelt en specifik iblødsætning tid er tilføjet procedure. Kinetic forundersøgelser er vigtigt at finde frem til den nødvendige fræsning at opnå ligevægt. Først derefter kan udsøgt fase sammensætning kurver fås som en funktion af opløsningsmiddel koncentrationen under bolden mill flydende assisteret slibning (LAG). Ved hjælp af strenge og omhyggelige procedurer svarende til dem, der her præsenteres, kan sådanne fræsning ligevægt kurver fås til stort set alle fræsning systemer. Det system, vi bruger til at vise disse procedurer er en disulfid exchange reaktion fra den equimolar blanding af to homodimers at opnå på ligevægt kvantitative heterodimer. Sidstnævnte er dannet af bolden møllen slibning som to forskellige polymorphs, formular A og Formular B. Forholdet R = [Formular B] / ([formular A] + [Formular B]) på fræsning ligevægt afhænger af arten og koncentrationen af opløsningsmiddel i fræsning krukke.

Denne protokol er altid startet af experimentalist, validering af hans eller hendes pipettering færdigheder og inspicere kvaliteten og effektiviteten af pipetter eller sprøjter bruges. Dette gøres bedst ved at udføre uddannelse sæt på pipettering præcise mængder af specifikke opløsningsmidlet anvendes til bolden møllen slibning eksperimenter. Nøjagtigheden af de dosisdispenserede diskenheder er valideret ved vejning kontrol og denne validering er gentages, indtil den ønskede n...

Watch this Scientific Journal Video about Reliable Mechanochemistry: Protocols for Reproducible Outcomes of Neat and Liquid Assisted Ball-mill Grinding Experiments at JoVE.com

Reliable Mechanochemistry: Protocols for Reproducible Outcomes of Neat and Liquid Assisted Ball-mill Grinding Experiments

Vi præsenterer detaljerede procedurer for at producere eksperimentelle ligevægt kurver af fase sammensætning som en funktion af opløsningsmiddel koncentration i en solid state system under fræsning betingelser.

Pålidelig Mechanochemistry: Protokoller for reproducerbare resultater af pæn og flydende bistået bold-møllen slibning eksperimenter

The equilibrium outcomes of ball mill grinding can dramatically change as a function of even tiny variations in the experimental conditions such as the ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisteret Funktionalisering af poly (ethylenglycol) og On-harpiks peptider til i Chain Polymeriseringer og Hydrogel Dannelse

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

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 ...

Conducting Miller-Urey Experiments

Gennemføre Miller-Urey Eksperimenter

In 1953, Stanley Miller reported the production of biomolecules from simple gaseous starting materials, using an apparatus constructed to simulate the ...

Isolation and Preparation of Bacterial Cell Walls for Compositional Analysis by Ultra Performance Liquid Chromatography

Isolering og forberedelse af bakteriecellevægge til kompositorisk analyse af ultraperformet væskekromatografi

The bacterial cell wall is critical for the determination of cell shape during growth and division, and maintains the mechanical integrity of cells in the ...

Post Column Derivatization Using Reaction Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

Indlæg Kolonne Derivatisering anvendelse af reaktionsbetingelser Flow High Performance Liquid Chromatography Columns

A protocol for the use of reaction flow high performance liquid chromatography columns for methods employing post column derivatization (PCD) is ...

CN-GELFrEE - Clear Native Gel-eluted Liquid Fraction Entrapment Electrophoresis

CN-GELFrEE - Klar Native Gel-elueres væskefraktion Fastklemning Elektroforese

Protein complexes perform an array of crucial cellular functions. Elucidating their non-covalent interactions and dynamics is paramount for understanding ...

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography (HPLC)

A Straightforward Method for Glucosinolate Extraction and Analysis with High-pressure Liquid Chromatography HPLC

En enkel metode til glucosinolater Ekstraktion og analyse med Højtryks-væskekromatografi (HPLC)

Glucosinolates are a well-studied and highly diverse class of natural plant compounds. They play important roles in plant resistance, rapeseed oil ...

Liquid-cell Transmission Electron Microscopy for Tracking Self-assembly of Nanoparticles

Væske-celle transmissions elektronmikroskopi til sporing samlesæt af nanopartikler

Drying a nanoparticle dispersion is a versatile way to create self-assembled structures of nanoparticles, but the mechanism of this process is not fully ...

A Convenient Method for Extraction and Analysis with High-Pressure Liquid Chromatography of Catecholamine Neurotransmitters and Their Metabolites

En praktisk metode til udvinding og analyse med højtryks væskekromatografi catecholamin neurotransmittere og deres metabolitter

The extraction and analysis of catecholamine neurotransmitters in biological fluids is of great importance in assessing nervous system function and ...