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Methodenartikel

Die Synthese von [Sn

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DOI:

10.3791/54498

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28. November 2016

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In diesem Artikel

Zusammenfassung

Die Disproportionierungsreaktion einer metastabilen Sn(I)-chlorid-Lösung, die mit der präparativen Co-Kondensationstechnik erhalten wurde, wird für die Synthese einer metalloiden Zinn-Cluster-Verbindung verwendet.

Zusammenfassung

Die Anzahl von gut charakterisierten Metalloid Zinncluster, synthetisiert durch die Disproportionierung eines metastabilen Sn (I) -halogenid in Gegenwart einer sterisch anspruchsvollen Liganden Anwendung hat in den letzten Jahren zugenommen. Die metastabile Sn (I) halogenid auf "Weltraum conditions" über die präparative Co-Kondensationstechnik synthetisiert. Dadurch wird der GaI - Halogenid in einem Ofen bei hohen Temperaturen synthetisiert, etwa 1.300 ° C und bei vermindertem Druck durch die Reaktion von elementarem Zinn mit Halogenwasserstoffgas (zB HCl). Die GaI - Halogenid (beispielsweise SnCl) innerhalb einer Matrix eines inerten Lösungsmittels eingefangen, wie Toluol , bei -196 ° C. Erwärmen der festen Matrix auf -78 ° C ergibt eine metastabile Lösung des GaI-Halogenid. Die metastabile Lösung GaI-Halogenid ist hochreaktiv, sondern kann bei -78 ° C für mehrere Wochen gelagert werden. Beim Erwärmen tritt die Lösung auf Raumtemperatur, einer Disproportionierungsreaktion zu elementarem Zinn führen und die entsprechendeDihalogenid. Durch Anlegen sperrigen Liganden wie Si (SiMe 3) 3, die Zwischen Metalloid Clusterverbindungen können vor der vollständigen Disproportionierung zu elementarem Zinn eingefangen werden. Daher ergibt die Reaktion eines metastabilen Sn (I) Cl - Lösung mit Li-Si (SiMe 3) 3 [Sn 10 (Si (SiMe 3) 3) 4] 2 - 1 als schwarze Kristalle in hoher Ausbeute. 1 ist über eine komplexe Reaktionsfolge einschließlich Salzmetathese, Disproportionierung und Abbau von größeren Clustern gebildet. Weiterhin kann 1 durch verschiedene Verfahren , wie NMR oder Einkristall - Röntgenstrukturanalyse analysiert werden.

Einleitung

Aufgrund der jüngsten Fortschritte auf dem Gebiet der Nanotechnologie, wurde die nanoskaligen Größenbereich zwischen den Molekülen und festen Zustand immer mehr an Bedeutung und steht im Mittelpunkt der verschiedenen Forschungsanstrengungen 1. Forschung mit nanoskaligen Verbindungen ist besonders von Interesse für die Metalle oder Halbmetalle, wie drastische Veränderungen bei der Umwandlung von kleinen Molekülspezies nehmen (zB Oxide, Halogenide: nichtleitend, zB AlCl 3, AuCl 3, GeO 2, etc.) zu metalloiden Cluster 2 der allgemeinen m n R m Formeln (n> m; m = Metall....

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Protokoll

ACHTUNG! Bitte konsultieren Sie alle relevanten Sicherheitsdatenblätter (MSDS) vor dem Gebrauch. Einige der Chemikalien in diesen Synthesen verwendet werden, sind akut toxisch, pyrophor und krebserregend. Nanomaterialien können zusätzliche Gefahren im Vergleich zu ihren Bulk-Pendant. Bitte verwenden Sie alle geeigneten Praktiken Sicherheit, wenn eine Reaktion durchführen, einschließlich der Verwendung von technischen Kontrollen (Abzugshaube und Glovebox) und persönliche Schutzausrüstung (Schutzbrille, Handschuhe, Kittel, in voller Länge Hosen und geschlossene Schuhe). Teile der folgenden Verfahren beinhalten Standard luftfreien Schlenk-Techniken. Die....

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Ergebnisse

Das Prinzip der Matrixisolationstechnik in Konjugation mit der präparativen Co-Kondensationstechnik dargestellt (Abbildung 1), sowie der Aufbau der Co-Kondensationsvorrichtung (2) und der Graphitreaktor (3). Die 4 und 5 zeigen Fotos von der Montage des Co-Kondensationsvorrichtung. In Figur 6 sind die Gaszuführungskomponenten mit dem Massendurchflussregler gezeigt ist . 7 zeigt

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Diskussion

Durch Anwendung der präparativen Cokondensation Technik (Figur 1) 25, neuartige Materialien auf Basis von Molekülen wie SnBr erhalten werden. Aufgrund der hohen Flexibilität bei der Temperatur, Druck, Metall und reaktives Gas kann eine große Vielzahl von metastabilen Lösungen hoher reaktiver Spezies synthetisiert werden. Zum Beispiel werden Subhalogenide aus Silizium und Germanium bereits auf diese Weise erhalten. Doch die richtigen Bedingungen zu finden , eine metastabile Lösung für die weit.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären keine Interessenkonflikte.

Danksagungen

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Unterstützung, und wir danken Dr. Daniel Werner für hilfreiche Diskussionen.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Zinn, 99,999 %ABCRAB122397
Chlorwasserstoff N28, 99,8 %Air LiquideP0820S10R0A001giftiges
Toluol wasserfrei, 99,8 %Sigma Aldrich244511
Tri-n-butylphosphin, > 93,5%Sigma Aldrich90827Toxisches
TMEDA, > 99,5%Sigma Aldrich411019
12-Kronen-4Sigma Aldrich194905Giftiges
THF wasserfrei, > 99,9 %Sigma Aldrich401757
Natrium, 99,95 %Sigma Aldrich262715
Benzophenon, > 99%Sigma Aldrich427551
DifferenzdruckmanometerMKSMKS Baratron 223B
MassendurchflussreglerBronckhorst Niedrig & Delta; p Durchfluss-Massendurchflussregler
Hochfrequenz-GeneratorTrumpf Hü ttingerTruHeat MF 5020
NMR-SpektrometerBrukerBruker DRX-250
GloveboxGS Systemtechnik
Argon 5.0Westfalen
Stickstoff 4.8Westfalen
GraphitSGL
QuarzglasrohrGebr. Rettberg GmbH
StahltransferkanüleRohre Ketterer
BalanceKernKern PFB200-3
ÖldiffusionspumpeBalzersBalzers Diff900
DrehschieberpumpeBalzers BalzersQK100L4D
PyrometerSensotherm6285
Schlenk Rohre mit glasige AbsperrhähneGebr. Rettberg GmbHJ.-Young-Ventil mit glasigem Absperrhahn

Referenzen

  1. Goesmann, H., Feldmann, C. Nanoparticulate Functional Materials. Angew. Chem. Int. Ed. 49, 1362-1395 (2010).
  2. Purath, A., Köppe, R., Schnöckel, H. [Al7{N(SiMe3)2}6]-: A first step towards aluminum metal formation by disproportionation. Angew. Chem. Int. Ed<....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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