우리는 K 중간 엽 성의 전구 물질의 고온 합성을 제시 4 GE 9, 에틸렌 그들의 해산은 GE를 형성하는 9 4 - deltahedral Zintl 이온 및 organo-Zintl 이온을 형성 alkynes와 클러스터의 반응. 후자는 솔루션에 전기 분무 질량 분광법 의해 고체 상태의 단일 크리스탈 X 선 회절에 의해 특성화된다.
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이 논문에서
요약
초록
후반 1890 년대 초반 1930 년대의 사이 Zintl 이온 날짜의 첫 번째 연구는 그들이 구조적으로 몇 년 후까지 특성화되지 않았습니다지만. 1,2 그들의 산화 환원 화학 단지 약 10 년 나이도 젊은이지만,이 짧은 역사에도 불구하고 이러한 deltahedral 클러스터 이온 E 9 N-(E = 씨, GE, SN, PB, N = 2, 3, 4). 이미 흥미롭고 다양한 반응을 보였습니다 빠르게 개발하고 새롭고 흥미로운 화학의 선두 있었 3-6 주목할 이정표가 GE 9 4의 산화 커플링 - 천이 금속 organometallic 조각의 중앙에 전이 금속 원자의 26-34 삽입하여 상한 oligomers과 무한 체인, 7-19들의 metallation, 14-16,20-25에 클러스터 때로 상한 및 oligomerization, 엑소 - 보세 substituents 같은 메인 그룹 organometallic 조각 35-47뿐만 아니라 결합되는 클러스터,유기 halides과 alkynes와 반응하여 다양한 유기 잔류물과 48-50과 작용화. 51-58
클러스터에 직접 유기 조각을 붙이는이 후자의 개발은 더욱 합성 탐험에 대한 잠재적 비옥 새로운 분야, 즉 organo-Zintl 화학을 열었으며, 그것은 게르마늄 - 디비닐의 합성을위한 단계별 절차입니다 클러스터는 본 설명했다. 초기 단계는 K 4의 금속 전구체 GE 9 합성을 설명하는에서 GE 9 4 - 클러스터는 나중 용액의 압축이 풀립니다. 이것은 불고 니오브 컨테이너의 아크 - 용접 및 글러브 박스에서 높은 공기에 민감한 물질로 취급 융합 - 실리카 유리를 포함한다. 공기에 민감한 K 사 GE 9가 다음 상자에 에틸렌에 녹아 후 Me와 반응 3 SIC ≡ CSiMe 3 alkenylated됩니다. 반응은 elec이옵니다trospray 질량 분광법 결과 솔루션은 작용 클러스터 [H 2 C = CH-GE 9-CH = CH 2] 2를 포함하는 하나의 결정을 얻기 위해 사용되는 동안 -. 이를 위해 솔루션은 centrifuged 여과, 그리고 조심스럽게 18 왕관-6의 톨루엔 용액과 함께 상상을 뛰어넘는 세월을 거슬러 올라가있다. 며칠 동안 방해받지 왼쪽, 소위 계층 솔루션의 오렌지색의 결정 블록 [K (18 - 크라운 -6)] 2 [GE 9 (HCCH 2) 2]을 제작 • 실내 단일 크리스탈 X 선 회절 특징으로했다하는 .
프로세스는 표준 반응 기법, 동작 업 및 작용 deltahedral Zintl 클러스터에 대한 분석을 강조 표시합니다. 그것은 그것이 대규모의 사회에서 이러한 화합물의 발전과 이해 향해 도움이 될 것으로 기대된다.
프로토콜
1. 니오브 튜브를 준비
- 니오브 (NB) 튜브를 절단하기 전에, NB-클리닝 솔루션을 준비합니다. 500 ML의 플라스틱 병에서 밖으로 측정하고받은대로 실린더 다음 주식 솔루션을 측정하는 100 ML을 통해 추가할 수 : 110 ML H 2 SO 4를 40 ML HF 이어, 50 ML HNO 3 따라갔다. 잘 섞어서 사용하기 전에 실내 온도에 도달하실 수 있습니다.
- NB 튜브, 길이 4.5 cm, 그리고 파이프 커터로 커팅을 측정합니다. 튜빙을 꼬임도 피하십시오. 세 번 이상 반복합니다.
- 통풍이 잘 퓸 - 후드에는 100 ML 플라스틱 비이커에 네 개의 NB 튜브, 길이 많다는 넣으십시오. 튜브가 완전히 덮여 때까지 비커에 NB-클리닝 솔루션을 붓고. 연기 - 후드의 허리띠를 닫습니다. 12-20초 기다렸다가, 또는 갈색 아산 화질소 가스를 살포 때까지. 즉시 물로 비커를 작성하여 실내 온도에 도달하실 수 있습니다.
- , NB 튜브를 제거한 후 물과 아세톤에 여러 번 씻어,하고 비닐 끈을 사용하여고온 건조 오븐에서 그들을 건조. (조심스럽게 코이와 중화 후 사용 산성 용액 배출).
- 오븐 NB 튜브를 꺼내서 상온에 내려 냉각 허용합니다. 바이스 ....
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토론
그것은 잘 일부 산화 NB 튜브를 세척하는 것이 중요합니다. 튜브가 NB 클리닝 용액에 오래 남아있는 경우 그러나, 이것은 심각하게 튜브의 두께를 손상됩니다. 따라서, 10, '- 15 초 필수적이며, 튜브 끝 (그림 3)에서 매우 전문 있어야합니다. 튜브가 융합된 실리카 자켓 내부에 봉인 후 그들은 묽은 NB의 산성 용액으로 다시 세척해야합니다. 이것은 용접이나 유리 부는 동안 발생 NB 튜브에있는 산화 영역을 청소, 온화한 감격을 초래한다. 그러나 산성 솔루션은 유리 (그림의 7B)을 파 놓았로 너무 오래 떠나지하지 않도록주의합니다.
그것은 알칼리 금속은 전구체 튜브의 하단에 삽입하고 아무 상단 측면이나 NB 튜브의 개방에서 제공되지 않도록하는 것이 중요합니다. 그것이 튜브를 가열하고 용해로부터 금속을 방지하고 밖으로 파열로 이것은 용접 있도록 할 방침이다. (팁 : CLE로 주걱을 감싸 사용 kimwipes완전히.)
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공개 사항
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감사의 글
저자들은 지속적인 재정 지원 (CHE-0742365)와 Bruker 에이펙스 II diffractometer (CHE-0443233)와 Bruker Microtof-II 질량 분석계 (CHE-0741793)의 구입을위한 국립 과학 재단 (National Science Foundation)을 감사드립니다. 저자는 또한 Micromass 쿼트로-LC 질량 분석기의 사용을 위해 중부 유럽 표준시 시설을 감사드립니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
| D8-Xray의 diffractometer | Bruker | Bruker 꼭대기 II | |
| 전기 분무 질량 분석계 | Bruker | Microtof-II | |
| 전기 분무 질량 분석계 | Micromass | 쿼트로-LC | 트리플 quadropole |
| Drybox | 혁신적인 기술 | S-1-M-DL | IT-Sys1 모델 |
| 보호막요 불활성 가스 / 진공 아크 용접 정렬 | 신분증은 진공 제품 | 특별 주문 | |
| 아크 용접기의 전원 | 밀러 | Maxstar-91 | |
| 용접 고무 장갑 | 홈 디포 | KH643 | |
| 전기 조각사 | 버지스 제품 | 74 | Vibro-조각사 |
| 원형 유리 톱 | Pistorius 기계 (주) INC | GC-12-B | |
| 튜브 전기로 | 린드버그 / 블루 M | TF55035 | Minimite 실험실 튜브 전기로, Moldatherm (1100 ° C) |
| 유리 건조 오븐 | 피셔 과학 | 13-247-650G | |
| 고진공 HG Schlenk 라인 | 특별 주문 | 노틀담 대학교 | 대안 : 에드워즈 E050/60, VWR 인터내셔널, 고양이. 번호 EVB302 - 07-110 |
| 대형 토치 | 승자 | JT100C | 용접 토치, 팁 : 빅터 5-WJ |
| 소형 토치 | Veriflo (주) | 3A | 블로우 파이프 |
| 테슬라 코일 | VWR 인터내셔널 | KT691550-0000 | 누출 검출기 |
| 활동가 / 핫 플레이트 | VWR 인터내셔널 | 12620-970 | VWR HOT 플레이트 STR 다이 - DUAL120V |
| 잔액 | 덴버 악기 (주) | 100A | XE 시리즈 |
| 원심 분리기 | LW 과학 | E8C-08AV-1501 | 가변 속도 |
| 흑연 리머 (나팔꽃 모양의) | ABR 이미지 주식 회사 | 850-523 B01 | 유리 열기 구멍 가장자리를 날리는와 나팔꽃 모양의 |
| 치는 사람 | 피셔 과학 | 12-007 | |
| 바이스 - 그립 | 홈고창 | 0902L3SM | |
| 파이프 커터 | 홈 디포 | 32,820 | |
| 커팅 펜치 | 홈 디포 | 437 | |
| 플라스틱 비커 | VWR 인터내셔널 | 13890-046 | |
| 실린더 측정 | VWR 인터내셔널 | 65000-006 | 조심하세요, HF 파 놓았 유리 (유리를 사용하는 경우) |
| 대형 플라스틱 병 | VWR 인터내셔널 | 16128-542 | |
| 13 X 100 테스트 - 튜브 | VWR 인터내셔널 | 47729-572 | 문화 튜브 13X100 CS1000 |
| 연구소 (고무) Stoppers | 시그마 화학 (주) | Z164437-100EA | 크기 00 |
| 티동부 표준시 - 튜브 랙 | VWR 인터내셔널 | 60196-702 | 10~13mm 관 OD |
| - 바을 저어 | StirBars.com / 빅 사이언스 주식 회사 | SBM-0803-MIC | PTFE 8x3 mm 마이크로 |
| 유리 Pipettes | VWR 인터내셔널 | 14673-043 | VWR의 PIPET 파스퇴르 9IN CS1000 |
| 고무 구근 | VWR 인터내셔널 | 56311-062 | 라텍스, 얇은 벽으로 둘러싸인 |
| 유리 솜 | Unifrax 나는 LLC | 6048 | Fiberfrax 대량 섬유 단열재, 세라믹 섬유 |
| 유리 슬라이드 | VWR 인터내셔널 | 16004-422 | 75x25x1mm, 현미경 슬라이드 |
| Paratone-N 오일 | 햄튼 연구 | Parabar 10,312 | Paratone-N Paratone-8277, Infineum V8512 :로 알려진 |
| 고진공실리콘 그리스 | VWR 인터내셔널 | 59344-055 | 다우 코닝 |
| 액체 질소 | 대학교. 노트르담의 | ||
| 아르곤 가스 실린더 | Praxair 유통 주식 회사 | TARGHP | |
| 질소 가스 실린더 | Praxair 유통 주식 회사 | QNITPP | |
| 산소 가스 실린더 | Praxair 유통 주식 회사 | OT | 337 CF CYL |
| 수소 가스 실린더 | Praxair 유통 주식 회사 | 홍콩 | 195 CF CYL |
| 프로판 가스 실린더 / 소스 | 대학교. 노트르담의 | 깨물어 | |
| 석영 튜브, LG | 석영 과학 주식 회사 | 100020B | 20mm 아이디X 22mm OD X 48 "맑은 융합된 쿼트 튜빙 |
| 석영 튜브, MD | 석영 과학 주식 회사 | 100007B | 클리어 융합된 석영 튜브, 7mm 아이디 X 9mm OD X 48 " |
| 라운드 회 석영 이음 | 석영 과학 주식 회사 | 6160189B | 볼 조인트 |
| 석영 안전 안경 | 웨일 장치 | 11-1127 | waleapparatus.com |
| Pyrex 안전 안경 | 웨일 장치 | 11-2125-B3 | 명확하고 색깔 borosilicate 유리에 대한 |
| 호스 키트를 불어 | 유리로 만든 집 | BH020 | glasshousesupply.com |
| 니오브 튜브 | 섬서성 토니 금속 유한 공사 | 니오브 튜브, 50피트 | 직경 외부 원활한 니오브 튜브 : 0.375 (± 0.005) 인치. 벽 두께 : 0.02 (± 00.003) 인치 니오브가 annealed해야합니다. |
| 미사 SPECT에 대한 픽 스타터 키트 | 워터스 | PSL613321 | 픽 (PolyEtherEtherKetone) 튜브, 견과류, 물미가 맞는 |
| 질량 SPECT 바늘 세트 | VWR 인터내셔널 | 60373-992 | 해밀턴 제조 (81165) |
| H 2 SO 4 | VWR 인터내셔널 | BDH3072-2.5LG | ACS 학년 |
| HNO 3 | VWR 인터내셔널 | BDH3046-2.5LPC | ACS 학년 |
| HF | VWR 인터내셔널 | BDH3040-500MLP | ACS 학년 |
| 증류수 | 대학교. 노트르담의 | 깨물어 | |
| 아세톤 | VWR 인터내셔널 | BDH1101-4LP | |
| 에틸렌 | VWR 인터내셔널 | AAA12132-0F | 99% 2.5 L |
| 톨루엔 | VWR 인터내셔널 | 200004-418 | 99.8 %, 무수 |
| 수성 | Strem 화학 주식 회사 | 93-8046 | |
| 칼륨 (K) 메탈 | Strem 화학 주식 회사 | 19-1989 | 아르곤 하에서 유리 앰풀에 봉인 |
| 게르마늄 (GE) 분말 | VWR 인터내셔널 | AA10190-18 | 배아 PWR -100 메쉬 50G 99.999 % |
| Bistrimetylsilylacetylene, (ME 3 SIC ≡ CCSiMe 3) | 피셔 과학 | AC182010100 | |
| 18 - 크라운 -6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane) | VWR 인터내셔널 | 200001-954 | 99 %, 25 GM |
| 2,2,2 - 토굴 (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1, 10 diazabicyclo [8.8.8]은 hexacosane) | 시그마 알드리치 | 291110-1G | 98% |
참고문헌
- Corbett, J. D. Polyatomic Zintl Anions of the Post-Transition Elements. Chem. Rev. 85, 383-397 (1985).
- Fässler, T. F. The renaissance of homoatomic nine-atom polyhedral of the heavier carbon-group elements Si-Pb. Coord. Chem. Rev. 215, 34....
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