バイナリまたは三元アンモニウムTriphenylacetatesと超分子クラスターのシリーズの構築と体系的対称研究

この実験の全体的な目標は、ユニークな超分子クラスターを選択的に実行し、それらの対称的な特徴を特徴づけることです。この方法は、特定の対称性を持つ超分子の設計など、超分子化学に直面した重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、超分子の構造または対称性がそれらの成分の構造から予測可能であることです。

二元系有機塩を調製するには、トリフェニル酢酸またはTPAAと第一級アミン(nブチルアミン、イソブチルアミン、t-ブチルアミン、またはt-アミルアミン)を20ミリリットルのメタノールに一緒に、TPAAとアミンのモル比が1対1になるように溶解します。ターナリー有機塩の場合の準備については、テキストプロトコルを参照してください。ロータリーエバポレーターですべての溶液を蒸発させ、有機塩を提供します。

超分子クラスターからなる単結晶を調製するには、ガラスバイアル内の各有機塩の5点0ミリグラムを、ゼロポイント3ゼロミリリットルのトルエンに非極性良好溶媒として溶解します。トルエンを選んだのは、超分子クラスターが非極性環境で構築されることが好ましいからです。有機塩はトルエンを40°Cまで加熱して溶かします。

有機塩の溶液であるTPAA t-ブチルアミンを除いて、有機塩の溶解度を低下させるために、有機塩の溶液にヘキサンを貧弱な溶媒として添加します。ガラスバイアル内で溶液を室温で安定に保ち、1日以内に単結晶を得ることができます。ホワイ変換赤外スペクトルを測定して、テキストプロトコルに記載されている有機塩の形成を確認します。

有機塩TPAA t-アミルアミンの高品質な単結晶を手に取り、ゼロ点3〜1ミリメートルのサイズで亀裂がなく、実体顕微鏡で均一に見えます。均一な結晶とは、複数の結晶の集合体ではなく、単一の結晶です。ガラスバイアルから結晶をガラスプレート上のパラフィンに移します。

単結晶をループに置きます。単結晶X線回折装置で単結晶でループを設定します。テキストプロトコルに記載されている単結晶X線回折装置を用いてX線回折パターンを収集するための単結晶X線回折の測定準備を開始する。

その後、単結晶X線回折の定期測定を開始し、テキストプロトコルに記載されている単結晶X線回折装置を用いて、同様にX線回折パターンを収集します。テキストプロトコールに記述された結晶構造を解いた後、Mercuryソフトウェアを用いてコンピュータグラフィックスにより結晶構造中の超分子クラスターを探索します。得られたパターンを以前に分類されたパターンと比較することにより、超分子クラスター内の水素結合パターンの点群対称性を決定します。

有機塩の各結晶構造における超分子クラスターの多面体の特徴を特徴付けます。まず、超分子クラスター内の原子のうち、成分であるカルボン酸アニオンとアンモニウムカチオンの炭素原子と窒素原子を除くすべての原子を削除します。次に、Pimal Softwareを使用して、元のカルボン酸とアンモニウムカチオンが水素結合で結合している炭素原子と窒素原子の間に結合を作成します。

炭素、炭素、窒素、窒素原子の間の距離を測定し、さらなる結合を作るための境界を設定します。距離が5ポイント4オングストローム未満の炭素原子と、距離が4ポイント2オングストローム未満の窒素窒素原子との間にさらに結合を作ります。有機塩から得られる多面体は、回転軸と多面体の辺の数を考慮して

ここで、TPAAイソブチルアミンはトランスバイキャップ八面体を形成し、TPAA t-ブチルアミン、TPAAアミルアミン、TPAAイソブチルアミンt-ブチルアミン、およびTPAAイソブチルアミンt-アミルアミンは三角形の十二面体を形成します。有機塩から得られる多面体に対して、超分子クラスター内の辺の数、対称要素、分子間相互作用を考慮して、追加の結合を作成します。TPAA n ブチルアミン塩の多面体を正方アンチプリズムとして決定するには、C-2 対称性による 2 つの付加結合と 14 個の元の結合を作成します。

有機塩TPAA n ブチルアミン t-ブチルアミン t-ブチルアミンと TPAA n ブチルアミン t-アミルアミンの他の多面体を、C-2 対称性と超分子クラスターの周りの三重基のバンドに基づいて、三角十二面体として決定します。ここでは、単結晶X線分析の代表的な結果を示します。超分子クラスターの対称性解析により、八重体多面体の類似体としての構造的特徴が明らかになりました。

このビデオを見れば、対称性の観点から超分子を特徴付ける方法についてよく理解できるはずです。