מסגרות סינתזה ואפיון של פונקציונליות מתכת אורגנית

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא לסנתז מסגרת אורגנית מתכתית או עש עם גלגל משוט עמודים שקשה להשיג דה נובו באמצעות החלפת קישור או מפרש בעזרת ממס, ולהפעיל אותו באמצעות ייבוש פחמן דו חמצני סופר קריטי. זה מושג על ידי מטח סינתזה תרמית של האב mo, שקל לגשת אליו דה נובו מאבץ חנקתי הקסהידרט NN פריים D ארבעה נפתלין פריאלי, טטרה קרבוקסי דיאמין ואחד ארבע DI bromo 2 3 5 6 טרה ארבעה קרבוקסיל בנזן בתמיסת DMF חומצית על מנת להשתמש בו כתבנית מכירה. כשלב שני, הגבישים של עש האב נתונים לתגובת המכירה עם תמיסת ה-DMF של המקשר הנבחר, שמניב את תוצר עש הבת הרצוי, סאלם חמש.

לאחר מכן, ממס ה-DMF בנקבוביות של סיילם חמש מוסר על ידי ביצוע החלפת ממס עם אתנול והפעלה עם פחמן דו חמצני סופר קריטי על מנת להפוך את החומר למתאים ליישומים הכרוכים בספיגת גז. התוצאות מראות שמירה על מסגרת לטופולוגיה, שילוב של מקשירי הבת במסגרת סיילם 5 ומניעת קריסת מסגרת עם הפעלה על סמך עקיפה של קרני רנטגן אבקה בספקטרוסקופיה של תהודה מגנטית גרעינית של פרוטון נימי מסתובב ותצפית על תמונות הגביש של ה-MTH המופעל ואיסוף איזותרמי חנקן בהתאמה. תקוותנו היא שסרטון זה יוכל לספק תובנות לגבי דרכים חלופיות לסינתזה והפעלה של עשים מאתגרים, כמו גם להתריע מפני מלכודות מרגיעות המתרחשות בעת טיפול במבני עש שבירים.

בנוסף, ניתן ליישם החלפת קישור בסיוע ממס על מגוון רחב של מבני עכבר לצד מערכות גלגלי ההנעה של העמודים שבהן מתמקד סרטון זה. היתרון העיקרי של החלפת מקשרים בעזרת ממס על פני השיטות הקיימות הוא הרבגוניות והמחסור שלו בשילוב עם מכירת היישום הפאסאלי שלו. משפר בעיות הקשורות לפתירות מקשר ובדרך כלל מוביל לסינתזה כמעט כמותית של אבקת הבת Moff.

עקיפה של קרני רנטגן היא טכניקה רבת עוצמה לאישור תגובת המפרש. השיטה המוצגת כאן שומרת את הגבישים במשקה האם שלהם, מה שמבטיח שמסגרת ה-MTH תישאר שלמה. תדגים את ההליך ד"ר רחל קליט, פוסט-דוקטורנטית מהמעבדה שלנו.

ראשית שקלו 50 מיליגרם אבץ חנקתי הקסהידרט, 37.8 מיליגרם DPNI ו-64.5 מיליגרם B-R-T-C-P-B. שלב את כל המרכיבים המוצקים בבקבוקון של ארבעה גרם. הוסף 10 מיליליטר DMF לבקבוקון המכיל את החומרים המוצקים.

לאחר מכן בעזרת פיפטה פסטר בגודל תשעה אינץ ', הוסיפו טיפה אחת של חומצה הידרוכלורית מרוכזת לאחר שכיסו היטב את הבקבוקון. מערבבים את החומרים באמצעות אמבט קולי למשך כרבע שעה, תוך התבוננות בתכולת הבקבוקון כשהם יוצרים תרחיף. לאחר מכן, הכניסו את הבקבוקון לתנור בחום של 80 מעלות צלזיוס למשך יומיים.

ביום הראשון, בדוק את הבקבוקון כדי לוודא שתכולתו נמסה לחלוטין. יצירת תמיסה צהובה שקופה ביום השני, התבונן בגבישים צהובים בצורת דמעה על הקירות ותחתית הבקבוקון. לאחר שהבקבוקון הוצא מהתנור והתקרר לטמפרטורת החדר, השתמש במרית כדי לדחוף בעדינות את הגבישים מדפנות הבקבוקון כך שכולם יתאספו על רצפת הבקבוקון.

לאחר שאפשרתם לגבישים להתיישב על רצפת הבקבוקון, הסירו בעדינות את תמיסת התגובה מהבקבוקון באמצעות פיפטה של תשעה סנטימטרים מבלי לשאוב את הגבישים לתוך הפיפטה. הוסף כחמישה מיליליטר של DMF טרי לבקבוקון עם הגבישים כדי להשרות אותם לפחות יום אחד על מנת להסיר את תמיסת התגובה החומצית וכל המרכיבים הלא מגיבים הכלואים בנקבוביות. בשלב זה, הכינו קוטר 0.7 מילימטר.

שאל נימי זכוכית סיליקט על ידי חיתוך בזהירות של הקצה הסגור כך ששלושת הסנטימטרים העליונים של הנימים עם החלק העליון של המשפך יישארו. טובלים את הקצה החתוך הצר של הנימים בשעוות דבורים מומסת. לאחר שנתנו לשעווה להתמצק כפקק בתחתית הנימים, תמכו בה בכמות קטנה של חימר דוגמנות בעזרת פיפטת אוויר עברה, ציירו כמה מיליליטר גבישים בתמיסה.

העבירו בזהירות את הגבישים והתמיסה לנימים דרך פתח המשפך. השתמש במגבת נייר או טישו כדי לנדף עודפי ממס. לאחר מכן, אפשר לגבישים להתיישב בפקק הקטן של שעוות הדבורים.

השתמש בחתיכה קטנה מאוד של חימר דוגמנות כדי לאטום את הקצה העליון של הנימים. כדי להתכונן לניתוח עקיפה של קרני רנטגן באבקה, הסר את כל התקני ההרכבה מראש הגוניומטר והנח עליו את הנימים הנתמכים על ידי חימר דוגמנות. מרכז את הנימים בקרן הרנטגן כדי להבטיח שתקע הגבישים לא יסתובב בזמן שהוא מסתובב.

לאחר ניתוח עקיפה של קרני רנטגן באבקה, הוציאו 21 מיליגרם של DPED והעבירו אותו לבקבוקון של שני גרם. לאחר הוספת חמישה מיליליטר DMF לבקבוקון, ממיסים את ה-DPED עם אולטראס סוניקציה. בעזרת פיפטת אוויר של שישה סנטימטרים, אסוף את הגבישים של האח וסנן אותם על משפך NER.

לאחר מכן מפזרים כ -30 מיליגרם מהגבישים בתמיסת DPED שהוכנה בעבר. מכניסים את תערובת המפרש המתקבלת לתנור בחום של 100 מעלות צלזיוס למשך 24 שעות. לאחר מכן, בדוק את התקדמות תגובת המפרש עם פרוטון NMR עם פיפטה PE בגודל 6 אינץ'.

הסר כשניים עד חמישה מיליגרם מגבישי ה-MOF מתמיסת התגובה המקוררת. שטפו את הגבישים הללו על ידי טבילתם בכמות קטנה של ממס נקי כגון DMF בבקבוקון של 1.5 גרם. לאחר מכן, הוסף כמיליליטר אחד של דימתיל סולפוקסיד דוטראט לבקבוקון נפרד של 1.5 גרם.

לאחר סינון הגבישים מתמיסת הניקוי, פזרו אותם בדימתיל סולפוקסיד דוטראט. לאחר מכן הוסיפו לתערובת שלוש טיפות של חומצה גופרתית דוטרטית. סוניקציה יסודית של הבקבוקון השבוי כדי לקבל תמיסה הומוגנית.

בסיום, העבירו את הדגימה המתקבלת לצינור NMR עם פיפטה פסטר. לאחר מכן אסוף את ספקטרום ה-NMR תוך ביצוע 64 סריקות מכיוון שהתמיסה מדוללת יחסית בגלל המסיסות הנמוכה של גבישי ה-MOF. לאחר החלפת ממס עם אתנול, העבירו את גבישי ה-MOF לצלחת הפעלה באמצעות פיפטה PE בגודל 6 אינץ'.

לאחר מכן הסר כמה שיותר מהאתנול עם פיפטה של תשעה אינץ 'מבלי לשאוב את הגבישים לתוך הפיפטה. הסר את המכסה של תא ההפעלה על ידי שחרור שלושת הברגים ובדוק את החדר לאיתור שאריות של פסולת עש. בעזרת זוג מלקחיים, הכנס את צלחת ההפעלה עם עש לתא והברג את המכסה בחזרה למקומו.

לאחר מכן, הפעל את המייבש ופתח את מיכל הפחמן הדו חמצני. כוונן את כפתור הטמפרטורה כדי להשיג טמפרטורה בין אפס ל-10 מעלות צלזיוס. ברגע שהטמפרטורה נמצאת בטווח הנכון, הפעל את כפתור המילוי. לאט.

צפו בפחמן דו חמצני נוזלי שנשפך לתוך צלחת ההפעלה דרך חלון הזכוכית במכסה החדר. כדי לבצע את הטיהור הראשון, סובב את כפתור המילוי כלפי מעלה עד לסימון שקורא 15. לאחר מכן סובב לאט את כפתור הטיהור עד שסילון ממס יורה מהצינור בצד המכשיר.

לאחר שנתנו לטיהור להימשך כחמש דקות, סגרו את כפתור הטיהור וסובבו את כפתור המילוי כלפי מטה עד לסימון שאומר חמש. לאחר שמונה שעות של ייבוש סופר קריטי, כבה את כל הכפתורים והפעל את מתג החום. לאחר שהטמפרטורה והלחץ חורגים מהנקודה הסופר קריטית, חבר מד זרימה לצינור בצד המכשיר ופתח את כפתור הדימום.

התאם את הזרימה לסנטימטר מעוקב אחד לדקה. לאחר מכן הסר את מד הזרימה, ואפשר לפחמן הדו חמצני לדמם לאט מהדגימה למחרת. בדוק שהלחץ ירד לאפס PSI.

אם הלחץ לא ירד לרמה זו, הפעל את כפתור הדימום עד להשגת ירידת הלחץ הרצויה. לאחר סגירת כפתור הדימום כבה את מתגי החום וההפעלה במכשיר המוצג כאן הוא גביש ברום ואותו גביש שהפך לסיילם. חמש מוצגות כאן.

כמו במקרה של תגובות גביש יחיד לגביש בודד. גודל הגביש והמורפולוגיה אינם משתנים. עם זאת, סדקים מתפתחים על פני השטח עקב האופי הקשה של המכירה, מה שהופך את חמשת הגבישים של סיילם לבלתי ניתנים לאיסוף נתוני עקיפה של קרני רנטגן גבישיות בודדות.

כאשר סינתזת BROMIUM OV מיושמת על סינתזת סיילם חמש, תמ"ג הפרוטונים מראה היעדר DPED. כדי לעצור, האינטראקציה הפונקציונלית של המקשר Sale משמשת לגישה לסיילם חמש. מכירה טיפוסית הכוללת DPNI כעמוד יציאה דורשת פחות מ-24 שעות עם יותר מ-99% מהעמוד מוחלף.

מכיוון שעש גלגלי ההנעה עם עמודים רבים מאבד את הגבישיות כאשר PXRD יבש המשתמש בחומר הרכבה על זכוכית מייצר דפוס שאולי לא יכיל את כל הפסגות במקרה זה, השיא המתאים להשתקפות המגיעה מכיוון ציר C שלאורכו מונחים עמודי תורם החנקן הוא השיא הראשון. מיקום השיא הראשון בזווית תטה של השן התחתונה מסמל נוכחות של תא יחידה גדול יותר בכיוון ציר C. תמונות קריסטל של NU 100 עם הפעלת חום ואקום קונבנציונלית ועם ייבוש פחמן דו חמצני סופר קריטי מוצגות כאן.

בעוד שהראשון מוביל לקריסת מסגרת והרס נקבוביות, ייבוש פחמן דו חמצני סופר קריטי מוביל לשטח פנים של כ-6,140 מ"ר לגרם. בעקבות הליך זה, ניתן להשיג עשים אחרים קשים לסינתזה תוך מניעת התדרדרות המסגרות העדינות שלהם במהלך המחקר שלהם ומתן גישה לנקבוביות המפונות שלהם. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לבצע כמה שיטות מועילות לסינתזה, אפיון והפעלה של MOF לקראת יישומי ספיגת גז.

על ידי הכנת דגימות עקיפה של קרני רנטגן אבקה ונימים להרכבה על הרפלקטומטר הדיפרנציאלי, ניתן לנתח גבישים רגישים לממס מכל סוג ללא חשש מפירוק הדגימה.