Tegnpå Lewis Pairs Ved hjælp af titrering kombineret med In Situ Infrarød spektroskopi

Denne metode sonderer opløsningen interaktioner mellem Lewis syrer og carbonyler under syntetiske forhold. Denne teknik kan anvendes til mekanistisk indsigt i carbonyl-centreret reaktioner. Vi kan observere Lewis syre carbonyl komplekser i realtid under reaktionsbetingelser, giver mulighed for observation af adfærd substrater og produkter med katalysator.

Denne metode giver indsigt i de grundlæggende interaktioner af molekyler, hvilket giver den syntetiske kemiker de nødvendige oplysninger til at designe højtydende procedurer. Dette system kan anvendes på enhver løsning interaktion, der resulterer i en ændring i ligevægt, der kan detekteres i det infrarøde spektrum. Til at begynde med skal du åbne dataerhvervelsessoftwaren, klikke på instrument, klikke på under fanen Konfigurer, klikke på indsamle baggrund, klikke på Fortsæt, indstille scanninger til 256 og klikke på OK for at indsamle en baggrund.

Klik derefter på fil i dataopkøbssoftwaren, klik på ny, klik derefter på Hurtig start. Indstil varighed til 15 minutter, og prøveintervallet skal indstilles til 15 sekunder. Klik på Opret for at oprette eksperimentet.

Sæt en flammetørret 25 millimeter to-hals rund-bund kolbe opladet med en røre bar i en handskeboks. Under den inerte atmosfære, tilsæt 324 milligram jern trichlorid. Kolbens hals med gummi septa og tag kolben ud af handskerummet.

Fastgør en argonfyldt ballon til kolben gennem en nål i gummi septa. Tilsæt 12 milliliter vandfrit opløsningsmiddel DCE via sprøjte. Dernæst fjernes den ene skillevæg, og kolben fastgøres til in situ IR-sonden.

Kolben anbringes i et temperaturstyret bad, der er indstillet til den ønskede temperatur på 30 grader celsius. Start eksperimentet i dataopsamlingssoftwaren ved at klikke på startknappen for at begynde at indsamle data til solvent referencespektrum. Stop med at indsamle data efter to minutter.

Først, for at oprette en ny titrering eksperiment i data erhvervelse software, skal du klikke på fil, ny, hurtig start. Indstil varighed til otte timer, og eksempelinterval til 15 sekunder. Klik på Opret for at oprette eksperimentet.

I dataerhvervelsessoftwaren skal du gå til fanen spektre og klikke på tilføj spektre. Klik fra filen og åbn det relevante opløsningsmiddel referencespektrum, der er opnået tidligere. Markér afkrydsningsfeltet med tidssignaturen, og klik på OK. Start eksperimentet i dataopsamlingssoftwaren ved at klikke på startknappen for at begynde at indsamle data.

Klik på opløsningsmiddel subtraktion og vælge redigere passende reference spektrum. Rør i 15 minutter for at nå temperaturen på 30 grader celsius. Brug in situ IR-sonden til at bestemme temperaturen.

Der tilsættes 10 mikroliter carbonylanalyt i kolben via en sprøjte. Overhold signalresponset på dataindsamlingen. Systemet skifter fra ligevægt og ændringer med tiden.

Når det ir-signal stabiliserer sig og forbliver konstant, tilsættes yderligere carbonylanalyt. Der tilsættes yderligere carbonylanalyt i kolben med en mængde på 10 mikroliter hver gang, og vent på, at systemet skal være ligevægt. Hvis du vil eksportere data til dataerhvervelsessoftwaren, skal du klikke på fil, eksportér, flerspektrum fil.

Under format, kontrollere CSV og under data, kontrollere rå. Klik på eksportér for at eksportere IR-dataene til et regneark eller matematisk behandlingssoftware. Vælg data, hvor systemet havde opnået ligevægt efter hver tilsætning af analysand.

Plot den ønskede region af IR spektrum. Undersøg spektret for overgange og isosbestic punkter. Afbilde data, der vedrører en bestemt overgangsperiode ved at progression separat.

Den bedste måde at undersøge spektre for overgangsperioder er at plotte hvert segment af titrering trinvist, indtil du kan visualisere kun én overgang, der forekommer. For at analysere komponenten skal du identificere lambda max for hver art af interesse. For at tage højde for fortyndingen skal absorbere absorberene ganges med opløsningens samlede volumen for hvert spektrum.

Produkterne af absorberende gange volumen som en funktion af ækvivalens af analysand. For in situ-genererede arter, der kan identificeres, afbildes et Øl-Lambert-forhold til absorberende stoffer på Y-aksen og koncentration på X-aksen. For kendte arter måles koncentrationens indvirkning på absorberende stoffer ved det ønskede lambda max, og der afbildes et Øl-Lambert-forhold.

Ved hjælp af de to Beer-Lambert-forhold bestemmes de observerede in situ-mængder af de pågældende arter. C-max er lig med to millimoler som defineret af mængden af jernchlorid til stede. C-add er modermærker af acetone tilføjet.

C-coord er modermærker af jernchlorid acetone kompleks. C-observeret er modermærker af ubundet art en. C-ND er muldvarpe af arter, man ikke opdaget.

C-max minus C-coord er modermærker af art tre, der er blevet forbrugt. Plot C-ND versus C-max minus C-coord at afgøre, om der er en korrelation. I denne undersøgelse blev in situ IR-overvåget titrering anvendt til at observere samspillet mellem art 1 og gallium trichlorid samt art 1 og jernchlorid.

Gallium trichlorid og art en dannede en en-til-en kompleks to i opløsning. Alternativt, når jernchlorid og arter en blev kombineret, mere kompleks adfærd blev observeret. Dette tal viser råfoder af data, der er indhentet af in situ IR ved hjælp af dataopekøbssoftwaren til titrering af jernchlorid med art 1.

Her vises processen med at udtrække de overgange, der er resultatet af denne titreringsmetode. Udvindingen af lambda max-data af titreringen af galliumtrichlorid med art 1 og titrering af jernchlorid med art et viser, at der kun blev dannet en-til-en-kompleks to, da galliumtrichlorid kombineres med art 1, mens et-til-en-kompleks tre oprindeligt blev dannet, når det blev kombineret med jernchlorid, men derefter blev forbrugt. Med disse protokoller, undersøgelsen af konkurrencedygtig adgang til en Lewis syre blev opnået.

Når du udfører spektreanalyse, er det bedst at søge efter overgange ved gradvist at planlægge tidspunkter, indtil der findes en overgangsperiode. Denne procedure kan anvendes på flere Lewis syre carbonyl systemer, fremme indsigt i grundlæggende interaktioner mellem katalysator og carbonyl-centreret substrater og biprodukter. Vi har anvendt denne teknik til at få mekanistisk indsigt i de konkurrencemæssige interaktioner mellem substrat og biprodukt i metal-katalyseret carbonyl-olefin metatese, hvilket fik os til at revidere vores oprindelige mekanistiske forslag.

Mange Lewis syre katalysatorer er fugt-følsomme og kan producere saltsyre. Så sørg for, at disse systemer holdes under inert atmosfære og ordentlig beskyttelsesudstyr er slidt.