官能化有機金属構造体の合成とキャラクタリゼーション

次の実験の全体的な目標は、溶媒支援リンカー交換または帆を使用してde novoで取得するのが難しい柱状パドルホイール金属有機フレームワークまたは蛾を合成し、超臨界二酸化炭素乾燥によって活性化することです。これは、硝酸亜鉛六水和物NNプライムDからde novoで簡単にアクセスできる親moを一斉に熱合成することによって達成されます 4ペリアルナフタレン、テトラカルボキシジアミン、および1つの4 DIブロモ2 3 5 6テラ4カルボキシルベンゼンを酸性DMF溶液中で販売テンプレートとして使用するために。第2のステップとして、親蛾の結晶を選択したリンカーのDMF溶液との販売反応に供し、これにより所望の娘蛾製品であるセーラム5が得られます。

次に、エタノールとの溶媒交換と超臨界二酸化炭素による活性化を行うことで、セーラム5の細孔内のDMF溶媒を除去し、ガス吸収を伴う用途に適した材料にします。その結果、回転キャピラリープロトン核磁気共鳴分光法による粉末X線回折に基づくセーラムファイブフレームワークへのドーターリンカーのトポロジー組み込みと活性化時のフレームワーク崩壊の防止、および活性化されたmthと窒素等温線の収集の結晶像の観察がそれぞれ示されました。このビデオが、困難な蛾の合成と活性化に向けた代替ルートについての洞察を提供し、壊れやすい蛾の構造を扱う際に犯される落ち着きの落とし穴に対する警告を提供できることを願っています。

さらに、溶媒支援リンカー交換は、このビデオが焦点を当てているピラーパドルホイールシステムの横にあるさまざまなマウス構造に適用できます。既存の方法に対する溶媒支援リンカー交換の主な利点は、その汎用性と欠点、およびファッサル実装販売との組み合わせです。リンカーの溶解性に関連する問題を改善し、通常、娘のMoff Powderのほぼ定量的な合成につながります。

X線回折は、セイル反応が発生したことを確認するための強力な技術です。ここで紹介する方法では、結晶を母液に保持するため、MTHフレームワークが無傷のままであることが保証されます。その手順を実演するのは、当研究室のポスドクであるDr.Rachel Clitです。

まず、50ミリグラムの硝酸亜鉛六水和物、37.8ミリグラムのDPNI、64.5ミリグラムのB-R-T-C-P-Bを計量します。すべての固形成分を4グラムのバイアルに混ぜ合わせます。固形成分を含むバイアルに10ミリリットルのDMFを加えます。

次に、9インチのパスターピペットを使用して、バイアルを完全にしっかりとキャッピングした後、濃塩酸を1滴加えます。超音波浴を使用して材料を約15分間混合し、バイアルの内容物が懸濁液を形成するのを観察します。次に、バイアルを摂氏80度のオーブンに2日間入れます。

初日は、バイアルの内容物が完全に溶解していることを確認するために、バイアルをチェックします。2日目に黄色の透明な溶液を形成し、バイアルの壁と底に黄色の涙の形をした結晶を観察します。バイアルをオーブンから取り出して室温に冷却したら、へらを使用して結晶をバイアルの壁からそっと押し出し、すべてがバイアルの床に集まるようにします。

結晶をバイアルの床に沈殿させた後、結晶をピペットに吸い込まずに、9インチの過去の攪拌ピペットを使用してバイアルから反応溶液を静かに取り出します。結晶と一緒にバイアルに約5ミリリットルの新鮮なDMFを加えて少なくとも1日間浸し、酸性反応溶液と細孔に閉じ込められた反応性のない成分を取り除きます。このとき、直径0.7mmを用意します。

漏斗上部のキャピラリーの上部3センチが残るように、閉じた端を慎重に切り取ってケイ酸塩ガラスキャピラリーを借ります。キャピラリーの狭いカットエンドを溶かしたミツバチワックスに浸します。ワックスをキャピラリーの底のプラグとして固めた後、少量のモデリングクレイで支えます 過去のエアピペットを使用して、溶液中に数ミリリットルの結晶を引き出します。

結晶と溶液を漏斗の開口部からキャピラリーに慎重に移します。ペーパータオルやティッシュを使用して、余分な溶剤を吸い取ります。次に、結晶が蜜蝋の小さなプラグに落ち着くのを待ちます。

非常に小さなモデリング粘土を使用して、キャピラリーの上端をシールします。粉末X線回折分析の準備として、ゴニオメーターヘッドから取り付け装置を取り外し、その上にモデリング粘土で支持されたキャピラリーを配置します。キャピラリーをX線ビームの中央に配置して、結晶のプラグが回転するときにプラグが動かないようにします。

粉末X線回折分析に続いて、21ミリグラムのDPEDを取り出し、2グラムのバイアルに移します。バイアルに5ミリリットルのDMFを加えた後、DPEDを超音波処理で溶解します。6インチの過去のエアピペットを使用して、ブロオフクリスタルを収集し、NER漏斗でろ過します。

次に、事前に調製したDPED溶液に約30ミリグラムの結晶を分散させます。出来上がったセイル混合物を100°Cのオーブンに24時間入れます。次に、6インチのPEピペットでプロトンNMRでセイル反応の進行状況を確認します。

冷却した反応溶液から約2〜5ミリグラムのMOF結晶を取り除きます。これらの結晶を1.5グラムのバイアルにDMFなどの少量のきれいな溶媒に浸してすすぎます。これに続いて、約1ミリリットルの重水素化ジメチルスルホキシドを別の1.5グラムのバイアルに加えます。

結晶を洗浄液からろ過したら、重水素化ジメチルスルホキシドに分散させます。次に、混合物に3滴の重水素化硫酸を加えます。キャプティブバイアルを徹底的に超音波処理して均質な溶液を得る。

終了したら、得られたサンプルをパスターピペットでNMRチューブに移します。次に、MOF結晶の溶解度が低いために溶液が比較的希薄であるため、64回のスキャンを実行してNMRスペクトルを収集します。エタノールとの溶媒交換後、6インチPEピペットを使用してMOF結晶を活性化皿に移します。

次に、結晶をピペットに吸い込まずに、9インチのピオールピペットでできるだけ多くのエタノールを取り除きます。3本のボルトを緩めて活性化チャンバーの蓋を取り外し、チャンバーに蛾の破片が残っていないか検査します。一対の鉗子を使用して、蛾のいる活性化皿をチャンバーに挿入し、蓋を元の位置にねじ込みます。

次に、乾燥機の電源を入れ、二酸化炭素タンクを開きます。温度ノブを調整して、摂氏0度から10度の間の温度にします。温度が正しい範囲になったら、フィルノブを上げます。ゆっくりと。

チャンバー蓋のガラス窓から活性化皿に注がれる液体二酸化炭素を観察します。最初のパージを実行するには、フィルノブを15と表示されているマークまで回します。次に、パージノブをゆっくりと回して、機器の側面にあるチューブから溶剤のジェットが噴出します。

パージを約5分間続けた後、パージノブを閉じ、フィルノブを5と表示されているマークまで回します。8時間の超臨界乾燥の後、すべてのノブをオフにし、ヒートスイッチをオンにします。温度と圧力が超臨界点を超えたら、流量計を装置側面のチューブに接続し、ブリードノブを開きます。

流量を1分あたり1立方センチメートルに調整します。次に、流量計を取り外し、翌日にサンプルから二酸化炭素がゆっくりと排出されるようにします。圧力がゼロPSIに下がったことを確認します。

圧力がこのレベルまで下がっていない場合は、目的の圧力降下が達成されるまでブリードノブを上げます。ブリードノブを閉じた後、ここに示されている楽器の熱と電源のスイッチをオフにしてください、ここに示されているのはブルームオフクリスタルと同じクリスタルがセーラムに変身したものです。ここには 5 が表示されています。

単結晶から単結晶への反応の場合と同様です。結晶サイズと形態は変わりません。しかし、販売の過酷な性質により、表面に亀裂が発生し、セーラム5結晶は単結晶X線回折データ収集に適していません。

ブロミウムOV合成をセーラムファイブ合成に適用すると、プロトンNMRはDPEDが存在しないことを示します。停止するために、機能化されたリンカー相互作用 Sale を使用して Salem five にアクセスします。DPNIを離脱柱として使用する一般的な販売では、24時間未満で、柱の99%以上が交換されます。

多くのピラードパドルホイールモスは、ガラスに実装材を使用した乾燥PXRDがすべてのピークを含んでいないパターンを生成すると結晶化度を失うため、窒素供与体ピラーが位置するC軸方向からの反射に対応するピークが最初のピークとなります。歯のシータ角が小さい最初のピーク位置は、C軸方向により大きな単位セルが存在することを意味します。ここでは、従来の熱と真空の活性化、および超臨界二酸化炭素乾燥時のNU 100の結晶像を示しています。

前者はフレームワークの崩壊と多孔性の破壊につながりますが、超臨界二酸化炭素の乾燥は、グラムあたり約6、140平方メートルのBET表面積につながります。この手順に従うと、他の合成が困難な蛾を得ることができ、研究中に繊細なフレームワークが劣化するのを防ぎ、避難した細孔へのアクセスを可能にします。このビデオを見れば、MOFの合成、特性評価、およびガス吸収アプリケーションに向けた活性化に役立つ方法について十分に理解できるはずです。

粉末X線回折サンプルとキャピラリーを調製して差分反射率計に搭載することで、あらゆるタイプの溶媒に敏感な結晶をサンプルの劣化を恐れずに分析できます。