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Artículo de método

Síntesis de un componente tiol para la cristalización de un semiconductor marco Gyroidal Metal-azufre

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DOI:

10.3791/57455

9 de abril de 2018

En este artículo

Resumen

Aquí, presentamos una síntesis de una olla, libre de metal de transición de tioles y thioesters de haluros aromáticos y thiomethoxide de sodio, seguido por la preparación de monocristales de una red de metal dithiolene con especies de tiol generados in situ desde el thioester más estable y manejable.

Resumen

Se presenta un método para la preparación de moléculas thioester como forma enmascarada de los enlazadores de tiol y su utilización para acceder a una red de metal-dithiolene semiconductoras y poroso en el único estado cristalino altamente ordenado. A diferencia de los tioles independiente altamente reactivos, que tienden a descomponerse y complicar la cristalización del metal-tiolato Marcos abiertos, el thioester reacciona en situ para proveer las especies tiol, que sirve para mitigar la reacción entre el unidades de mercaptano y los centros metálicos y para mejorar, en consecuencia, la cristalización. Específicamente, el thioester fue sintetizado en un procedimiento one-pot: un aromático bromuro (hexabromotriphenylene) reaccionó con thiomethoxide exceso de sodio en condiciones vigorosas primero formar el producto intermedio thioether. El thioether entonces fue desmetilado por el exceso thiomethoxide para proporcionar el anión tiolato que acilados para formar el producto thioester. El thioester convenientemente se purificó por cromatografía de columna estándar y utilizarlas directamente en la síntesis del marco, en donde el NaOH y etilendiamina sirven para revertir en situ el thioester del vinculador tiol para el montaje de la monocristalino Pb (II)-dithiolene red. En comparación con otros métodos para la síntesis de tiol (e.g., por unirse thioether de alquilo con sodio metálico y líquido amoníaco), la síntesis del thioester aquí utiliza condiciones simples y reactivos económicos. Por otra parte, el producto del thioester es estable y puede ser convenientemente manejados y almacenados. Más importante aún, en contraste con la dificultad genérica en el acceso a Marcos abiertos de metal cristalino-tiolato, demostramos que el uso del thioester in situ formación de vinculador tiol grandemente mejora la cristalinidad del estado sólido producto. Pretendemos fomentar los esfuerzos de investigación más amplio sobre los marcos de metal-azufre tecnológicamente importantes al revelar el protocolo sintético para el thioester así como el marco cristalino sólido.

Introducción

Hay actualmente gran interés en el empleo de sulfuro de metal fuerte y polarizable (e.g., metal-tiolato) enlaces para la construcción de abren materiales con mejoradas electrocatalítica y propiedades conductoras1,2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10. Además de promover la interacción electrónica y transporte en el estado ampliad....

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Protocolo

PRECAUCIÓN: Consulte todas las hojas de datos seguridad del material pertinentes antes de su uso. Thiomethoxide de disulfuro y sodio metilo son fuertemente maloliente y debe manejarse en una campana de humos. Sodio metal es altamente reactivo y requiere precauciones especiales de seguridad contra potenciales riesgos de incendio y explosión. Además del uso de una campana de humos, equipo de protección personal (gafas, guantes, bata, pantalón largo y zapatos cerrados) debe emplearse correctamente. Porciones de los siguientes procedimientos implican estándar, técnicas de manipulación de aire libre.

1. preparación de Thiomethoxide de sodio (CH

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Resultados

El espectro IR de la molécula de HVaTT (recogido por el método de la pelotilla de KBr) cuenta con su más fuerte absorción a 1.700 cm-1, según el estiramiento carbonilo del grupo funcional thioester. El espectro 1H NMR de HVaTT (400 MHz, CDCl3) revela un singlete a δ 8.47 de los hidrógenos aromáticos, junto con 4 multiplets de los protones alifáticos: δ 8.47 (s, 6 H, CHAr), 2,75-2.72 (t, J = 7.4, 12 H, CH2), 1,81-1.77 (m, 12 H, CH2<.......

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Discusión

Al parecer, la reacción entre el grupo de bromo y el anión thiomethoxide producida por primera vez el thioether de metilo, que luego fue desmetilado por el exceso thiomethoxide a ofrecer el producto de anión tiolato. Para asegurar la conversión completa para el anión tiolato deseada (especialmente para un sustrato de polybromide como HBT), las enérgicas condiciones de prolongan calefacción (p. ej., 240 ° C durante 48 h) con un exceso de sodio thiomethoxide (p. ej., sobre tres veces los topos de los grup.......

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Divulgaciones

Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por la Fundación Nacional de Ciencias naturales de China (21471037), Guangdong Ciencias naturales fondos de distinguidos jóvenes eruditos (15ZK0307), ciencia y tecnología de planificación de proyecto de la provincia de Guangdong (2017A050506051) y la Consejo de becas de investigación de Rae de Hong Kong [GRF 11303414].

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
BromoDAMAO CHEMICAL REAGENT FACTORY7726-95-6
Trifenileno altamente tóxico    HWRK ChemHWG45510
Polvo de hierroSigma-Aldrich12310
NitrobencenoDAMAO CHEMICAL REAGENT FACTORY2934
Éter dietílico FÁBRICA DE REACTIVOS QUÍMICOS DAMAO48
DiclorometanoFÁBRICA DE REACTIVOS QUÍMICOS DAMAO3067
Metal de sodioJ& KWM-NMS-54-25X-50G
TetrahidrofuranoJ& K315353
Disulfuro de dimetiloLABORATORIO INTERNACIONAL DE EE. UU.
1,3-Dimetil-2-imadazolidinonaJ& K50483Secado sobre 4Å tamices
Valeryl   cloruro J& K99590
MetanolFábrica de reactivos químicos de Guangzhou2334
Hidróxido de sodioFábrica de reactivos químicos de Guangzhou1588
Etileno diaminaRiedel-de Haë n15070
Acetato de plomo trihidratoPEKING CHEMICAL WORKE
sensible al aire 726415 861218

Referencias

  1. Zhao, Y., et al. A paramagnetic lamellar polymer with a high semiconductivity. Chem Commun. 0 (11), 1020-1021 (2001).
  2. Su, W., Hong, M., Weng, J., Cao, R., Lu, S. A semiconducting lamella polymer [{Ag(C5H4NS)}n] with a graphite-like array of silver(I) ions and its analogue with a layered structure. Angew Chem Int Ed. 39 (16), 2911-2914 (2000).
  3. Tang, X. -Y., Li, H. -X., Chen,....

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Etiquetas

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