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Articolo metodologico

La sintesi di [Sn

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DOI:

10.3791/54498

28 novembre 2016

In questo articolo

Sommario

La reazione di disproporzione di una soluzione metastabile di cloruro di Sn(I), ottenuta tramite la tecnica di co-condensazione preparativa, viene utilizzata per la sintesi di un composto metalloide a grappolo di stagno.

Abstract

Il numero di cluster metalloid stagno ben caratterizzati, sintetizzati applicando il disproporzionamento di un metastabile Sn (I) alogenuro in presenza di un ligando stericamente esigente, è aumentata negli ultimi anni. Il metastabile Sn (I) alogenuro viene sintetizzato in "condizioni spazio esterno" tramite la tecnica di co-condensazione preparativo. In tal modo, il subhalide viene sintetizzato in un forno a temperature elevate, circa 1300 ° C, ea pressione ridotta dalla reazione di stagno elementare con gas alogenuro di idrogeno (per esempio, HCl). Il subhalide (ad esempio, SnCl) è intrappolato all'interno di una matrice di un solvente inerte, come toluene a -196 ° C. Riscaldamento matrice solida a -78 ° C dà una soluzione metastabile del subhalide. La soluzione subhalide metastabile è altamente reattivo, ma può essere conservato a -78 ° C per diverse settimane. Il riscaldamento della soluzione a temperatura ambiente, una reazione disproportionation verifica, portando a stagno elementare e il corrispondentealogenuro. Applicando leganti ingombranti come Si (SiMe 3) 3, i composti del cluster metalloide intermedio possono essere intrappolati prima della completa disproporzione di latta elementare. Pertanto, la reazione di un Sn metastabile (I) Cl soluzione con Li-Si (SiMe 3) 3 dà [Sn 10 (Si (SiMe 3) 3) 4] 2 - 1 cristalli neri in alto rendimento. 1 è formata attraverso una sequenza di reazione di metatesi complesso compreso il sale, disproportionation, e il degrado dei cluster più grandi. Inoltre, 1 possono essere analizzati con vari metodi come l'analisi di cristallo struttura ai raggi X NMR o singola.

Introduzione

A causa di recenti progressi nel campo delle nanotecnologie, la gamma di dimensioni su scala nanometrica tra le molecole e stato solido è diventato sempre più importante ed è al centro di vari sforzi di ricerca 1. La ricerca con composti nanoscala è particolarmente interessante per i metalli o semimetalli, come drastici cambiamenti avvengono durante la trasformazione da piccole specie molecolari (ad esempio, ossidi, alogenuri: non conduttore, ad esempio, AlCl 3, AuCl 3, Geo 2, etc.) a cluster metalloidi 2 del generale formule m n R m (n> m; m = metallo come al, Au,....

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Protocollo

ATTENZIONE! Si prega di consultare tutte le schede di sicurezza materiale pertinente (MSDS) prima dell'uso. Molti dei prodotti chimici utilizzati in queste sintesi sono tossicità acuta, piroforico, e cancerogeno. I nanomateriali possono avere rischi aggiuntivi rispetto alla loro controparte di massa. Si prega di utilizzare tutte le pratiche di sicurezza appropriate durante l'esecuzione di una reazione, compreso l'uso di controlli tecnici (cappa e vano portaoggetti) e dispositivi di protezione individuale (occhiali, guanti, camice, pantaloni a figura intera, e scarpe chiuse). Porzioni delle seguenti procedure implicano tecniche senza aria ....

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Risultati

Il principio della tecnica di isolamento matrice coniugazione con tecnica di co-condensazione preparativo è mostrato (Figura 1), come pure la configurazione dell'apparato co-condensazione (Figura 2) e il reattore di grafite (Figura 3). Figure 4 e 5 mostrano le foto del gruppo dell'apparato co-condensazione. In figura 6, sono mostrati i componenti di fornitura di gas con il contro.......

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Discussione

Applicando la preparativa tecnica di co-condensazione (Figura 1) 25, nuovi materiali basati su molecole come SnBr ottengono. A causa della elevata flessibilità di temperatura, pressione, metallo e gas reattivo, una grande varietà di soluzioni metastabili di specie reattive elevati può essere sintetizzato. Ad esempio, subhalides di silicio e germanio sono già ottenuti in questo modo. Tuttavia, trovare le condizioni per ottenere una soluzione metastabile per un'ulteriore sintesi non è banal.......

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Dichiarazioni

Gli autori non dichiarano alcun conflitto di interessi.

Ringraziamenti

Siamo grati alla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) per il sostegno finanziario, e ringraziamo il dottor Daniel Werner per le discussioni utili.

....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Stagno, 99,999%ABCRAB122397
Acido cloridrico N28, 99,8%Air LiquideP0820S10R0A001
Toluene tossico anidro, 99,8%Sigma Aldrich244511
Tri-n-butilfosfina, > 93,5%Sigma Aldrich90827TMEDA tossico
, > 99,5%Sigma Aldrich411019
12-corone-4Sigma Aldrich194905THF tossico
anidro, > 99,9%Sigma Aldrich401757
sodio, 99,95%Sigma Aldrich262715
benzofenone, > 99%Sigma Aldrich 427551
Manometro di pressione differenzialeMKS MKSBaratron 223B
Regolatore di flusso massico Bronckhorst Basso e Delta; p regolatore di portata massica Generatore
ad alta frequenzaTrumpf Hü ttingerTruHeat MF 5020
Spettrometro NMRBrukerBruker DRX-250
GloveboxGS Systemtechnik
Argon 5.0Westfalen
Azoto 4.8Westfalen
GrafiteSGL
Tubo di vetro al quarzoGebr. Rettberg GmbH
Cannula di trasferimento in acciaioRohre Ketterer
BalanceKern KernPFB200-3
Pompa a diffusione dell'olioBalzersBalzers Diff900
Pompa rotativa a paletteBalzersBalzers QK100L4D
PirometroSensotherm6285
Tubi Schlenk con rubinetti vetrosiGebr. Rettberg GmbHValvola tipo J.-Young con rubinetto
di arresto vetroso

Riferimenti

  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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Ristampe e permessi

Tag

Sintesi di cluster di stagnoComposti a cluster di metalloidiCo condensazione preparativaCloruro di idrogeno gassosoRaffreddamento con azoto liquidoReazione in vaso di SchlenkAnalisi mediante cristallografia a raggi XSpettroscopia NMR protonica