1. Préparation du tube de niobium
2. Tubes de niobium de chargement: Préparation K 4 Ge 9
3. Préparation tube en silice fondue par l'intermédiaire de soufflage du verre
4. Etanchéité tube en silice fondue à l'aide d'une ligne vide à haute
- Tournez sur la pompe pour la ligne de vide. Remplissez dewars à l'azote liquide. Tournez sur la pompe à diffusion de mercure et l'eau de refroidissement. Laisser au reflux pendant un minimum de 30 minutes.
- Rotule Manteau de la veste en silice fondue de haute vide de silicone grease. Joindre à la ligne sous vide. Évacuer tube complètement pendant 30 min.
- En utilisant une bobine tesla, contrôler les fuites éventuelles ou des trous.
- Mettez des lunettes de protection en borosilicate. Ouvrez le gaz petite maison / chalumeau oxy. Lentement passer la flamme à partir du bas du tube au cou, en sorte que tous l'air et l'humidité a disparu.
- Lentement passer la flamme sur les tubes Nb, chauffer doucement pendant 1 à 2 minutes. Attention à ne pas obtenir un verre blanc chaud car il va s'effondrer comme il est tiré par un vide poussé. Eteignez la torche et de permettre veste en silice fondue pour atteindre la température ambiante (15 - 30 min).
- Répétez l'étape 4.4. Intensifier la flamme à une couleur bleu vif à chaud. Lentement sceller le tube ci-dessous balle et articulation du cou. (Astuce: pouvez obtenir toute zone blanche de verre à chaud et à aider en ralentissant arrachant avec l'autre main en tenant la fin de la veste de silice). Eteignez la torche.
- Éteignez Hg-distillation. Laisser à température ambiante. Éteignez l'eau. Autoriser l'azote liquide à s'évaporer lentement. La chemise de la silice fondue est maintenant prête à être placé dans le four.
5. Le chauffage des mélanges de réaction dans un four
- Ramenez doucement les tubes de niobium au centre de la veste de quartz et de placer directement au-dessus du thermocouple. Isoler ouvertures de four avec de la laine de verre. Allumez le four et ensemble à 950 ° C pendant deux jours.
- Après achèvement, en utilisant la scie circulaire de diamant de vitrier (se référer à 3,1) découpées ouvrir l'extrémité du tube de silice fondue et retirer les récipients de Nb. Laver le niobium exempte de tout débris avec de l'eau et de l'acétone et sécher au four. Pompe dans la boîte à gants.
- Utilisation de fil de pince coupante couper les extrémités des tubes de niobium. Écraser délicatement le produit grossier. Le précurseur de bien intermétallique est maintenant prêt à être mis en solution.
6. Dissolution Précurseur dans éthylènediamine
- Peser 81 mg (0,1 mmol) de K 4 Ge 9 dans un tube à essai. Ajouter un barreau d'agitation.
- Introduire à la pipette dans 2 à 2,5 ml d'éthylènediamine anhydre (auparavant distillé sur sodium métallique) etremuer pendant 5 à 10 min à température ambiante. A formes lumineuses solution rouge.
- Remarque: Si la solution est agitée pendant trop longtemps, il va devenir vert, ce qui indique des clusters oxydés. Une solution rouge est souhaitée pour la fonctionnalisation.
7. Réagissant Ge 9-clusters avec Me 3 SiC ≡ CSiMe 3
- Lentement seringue dans, goutte à goutte, 0,056 ml (0,25 mmol; un peu plus de 2 équivalents) de Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Couche huileuse est vu au-dessus de la solution de cluster rouge. Comme la réaction est agitée, la solution devient peu à peu brun. Remuer pendant quatre heures jusqu'à ce qu'un clair de miel brun solution est obtenue.
- Placez-éprouvette dans une centrifugeuse pendant 15 min. Retirez délicatement. Insérer un filtre en fibre de verre de pipette (emballé, séché à 180 ° C pendant une nuit et pompé dans boîte sèche) dans un tube à essai propre.
- Pipeter la solution surnageante dans la pipette filtre et permettent de filtrer. Le clair de miel brun filtrationte est maintenant recueillie.
- Mettez de côté 0,1 ml de filtrat afin d'exécuter une masse électrospray spectrométrie de masse (ES-MS) de l'échantillon pour confirmer avant la cristallisation du produit.
8. Exécution ES-MS de la solution de réaction
- Pomper un propre 1 ml Hamilton seringue, piston de la seringue et le tube en PEEK dans l'antichambre de la boîte à gants, pour au moins 30 à 45 min.
- Insérez piston de la seringue dans la seringue et remplir avec de l'éthylènediamine anhydres et distribuer dans un conteneur à déchets. Purger la seringue deux fois plus.
- Remplir la seringue avec de l'éthylènediamine nouveau anhydres et pousser à travers le tube en PEEK. Purger le tube PEEK deux fois plus. Le tube en PEEK est maintenant rempli avec de l'éthylènediamine anhydres.
- Remplir la seringue vide avec le filtre Ge 9-divinyl solution. (Astuce: cela peut être placé dans un sac Ziploc rempli d'azote pour le transport si spectromètre de masse est en dehors de la boîte à gants). Sortez de la boîte à gants.
- Seringue lieu fixé à PEEKtubulure dans la pompe seringue Harvard à 10 ul / min. Attacher le tube PEEK solidement à spectromètre de masse électrospray. Recueillir spectre dans le mode ions négatifs sur un Micromass Quattro-LC spectromètre de masse triple quadripôle (conditions typiques: 100 ° C température de la source, 125 ° C Température désolvatation C, 2,5 kV de tension capillaire, de 30 à 65 V de tension de cône) ou sur un Bruker micrOTOF -II spectromètre de masse (capillaire à 3800 V, nébuliseur à 0,6 bar, la température désolvatation à 190 ° C, la sortie capillaire à 100 V, détecteur à 1200 V). (Remarque:. Échantillons sont très sensibles à l'humidité de l'air et, purge de la chambre pour 15 à 60 min avant d'exécuter des échantillons est préférable)
- Résultant spectre montrent modèle isotopique pour les grappes fonctionnalisés (voir Figure 1). Le filtrat restant dans la boîte à gants peut maintenant être cristallisé.
9. Cristallisant Ge 9-divinyl ions avec un agent séquestrant
- Introduire à la pipette reste du filtrat en deux aliquotes égales dans deux CLEAn tubes à essai. Étiquette de test-tubes C et D (à titre d'exemple). Mettez de côté.
- Peser 0,4 mmol (105 mg) d'ammoniac anhydre 18-couronne-6 dans un tube à essai propre et ajouter 8 ml de toluène. Mélangez bien jusqu'à dissolution complète.
- Superposition avec du toluène, Méthode A: doucement pipeter 4 ml de cette solution sur le dessus de la C-éprouvette et D. (Astuce:. Essayez d'obtenir deux phases distinctes) Placer un bouchon de caoutchouc sur chaque tube à essai. Mettez de côté intact dans un rack tube à essai à cristalliser.
- Superposition avec du toluène, Méthode B: Introduire à la pipette 4 ml de la solution en deux 18-crown-6/toluene propre tube à essai étiquetés E et D. Insérer un filtre pipette (note: si les besoins de solutions à filtrer à nouveau) ou une pipette régulière en test tube E et F. pipette la solution de test-tube de C dans E et tube à essai dans F. D (Note:. cette superposition inverse rapidement donner lieu à deux phases) Placer un bouchon de caoutchouc sur chaque tube à essai. Mettez de côté intact dans un rack tube à essai à cristalliser.
- Bright blocs orange devrait cristalliser à moins de 1- 3 jours. La cellule unité des cristaux peuvent ensuite être confirmée par le cristal diffraction des rayons X unique.
10. Vérification portable Unité Cristaux sur un diffractomètre D8-
- Remplissez une bouteille en plastique avec Paratone-N pétrole et permettre à tous les bulles d'air pour être enlevé. Complètement dégazer l'huile dans l'antichambre de la boîte à gants, sous vide, du jour au lendemain. Apportez dans le boîte à gants.
- Appliquer 2 - 3 gouttes d'lame de verre. Pointe de spatule Coat dans l'huile et l'insérer dans la cristallisation tube à essai. Sélectionnez cristaux orange à partir de l'éprouvette et immergé dans l'huile Paratone-N. (Remarque: s'assurer que tous les cristaux sensibles à l'air sont recouvertes dans l'huile). Apportez l'extérieur boîte à gants.
- L'utilisation d'un microscope à haute résolution, sélectionnez un monocristal et faites glisser vers le bord de l'huile sur la lame avec une sonde droite inoxydable.
- Retirez délicatement l'excès d'huile à partir du cristal en faisant glisser vers le bord de la lame de verre. Montez sur monocristal Mitegen micro boucle de montage et positionner rapidement sous un courant froid (100 K) de laBruker D8 APEX-II diffractomètre équipé d'un détecteur à aire CCD à l'aide de graphite monochromatique Mo Ka radiation.
- Garantir de bonnes diffractions à angle élevé et d'acquérir la cellule unité.
- Comparer et confirmer maille à celle de [K (18-couronne-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • fr, 1, triclinique, P -1, a = 10,974 (4), b = 14,3863 ( 5), et c = 16,2272 (6) Å, α = 85,946 (2), β = 71,136 (2), et γ = 89,264 (2) °, V = 2412,21 (15) Å 3, Z = 2. 53
11. Les résultats représentatifs
Le modèle isotopique unique des grappes anioniques leur permet d'être facilement détecté par la négative à ions-mode (figure 1). Il faut également noter que la réduction des espèces simplement chargés, en plus de la liaison avec un ion potassium est un phénomène commun de cette technique douce-ionisation 59.
Le cristal de st ructure les longueurs des liaisons et des angles pertinents de [Ge 9 (CH = CH 2) 2] 2 - Dans [K (18-couronne-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • fr, 1, peut être vu dans la figure 2.

Figure 1. ES-MS spectres (ions négatifs mode) de solutions éthylènediamine des réactions de Ge 9 pôles avec Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Montré sont également les distributions isotopiques théoriques au-dessous de la distribution expérimentale. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953.)

Figure 2. Un point de vue de [K (18-couronne-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • fr, 1. Jeu de couleurs: ullet1.jpg "/> = Ge,
= C,
= H. sélectionnée longueurs et les angles: Ge-C 1,961 1,950 Å et, C = C 1,318 1,316 Å et, Ge-CC 123 et 127 °. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953.)

Figure 3 Représentation schématique de la préparation des tubes de niobium:. (A) coupe Nb tubes; (b) le nettoyage des tubes Nb dans une solution d'acide Nb; (c) en utilisant un étau poignées à sertir et plier le tube Nb.

Figure 4 Représentation schématique de la préparation des tubes de niobium:. (A) Schéma de soudeur à l'arc; (b) en quinconce des tubes Nb dans le porte-soudeur à l'arc et pointe de soudage (c) ci-dessus tubes Nb.
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Figure 5 Représentation schématique de chargement Tubes de niobium:. (A) à l'intérieur la boîte sèche et (b) Nb tubes: (i) avant le soudage, (ii) après avoir utilisé un étau poignées pour sertir un bord, (iii) après le soudage d'un bord, (iv) après le soudage de chargement, puis le tube Nb fermée, (v) après l'ouverture du tube de Nb de prendre le K 4 Ge 9 précurseur.

Figure 6. Représentation schématique de la préparation de silice fondue Tube par soufflage du verre en (a) et (b) (i) un tube en quartz, grandes et petites, (ii) le corps et le cou scellées ensemble, (iii) le cou avec rotule, ( iv) le cou et rotule scellées ensemble, (v) des tubes Nb scellé à l'intérieur du tube en quartz, (vi) après que le tube de silice fondue est scellé.

Figure 7. Représentation schématique de Sealing fusible tubes de silice sur une ligne vide élevé dans (a) et (b) après l'tubes Nb est scellé affichant gravure du tube en quartz parmi Nb solution d'acide.

Figure 8. Représentation schématique de la mise chargés des tubes de silice fondus au four.

Figure 9. Représentation schématique de la réaction K 4 Ge 9 avec Me 3 SiC ≡ CSiMe 3 à l'intérieur de la boîte à gants (a) (i) non ouvert tube de Nb, (ii) d'un bord du tube Nb couper avec la pince coupante (iii), ( iv) écrasée précurseur et (b) (i) précurseur dissous dans l'éthylènediamine, (ii) immédiatement après Me 3 SiC ≡ CSiMe 3 est ajouté (gouttelettes huileuses sur le dessus de tube à essai parois vus).

Figure 10. Représentation schématique de Running ES-MS de la solution de réaction dans (a) une seringue spectromètre de masse préparée en boîte sèche, (b) Bruker micrOTOF-II.

Figure 11. Représentation schématique de cristalliser Ge 9-divinyl avec des agents séquestrants dans (a) inverser la stratification et (b) quelques heures plus tard.

Figure 12 Représentation schématique de la cellule Contrôle Unité Cristaux sur un diffractomètre D8-:. (A) la sélection des cristaux sous le microscope et (b) la collecte d'une cellule unité.