De synthese van [Sn<sub&gt; 10</sub&gt; (Si (SiMe<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 3</sub&gt;)<sub&gt; 4</sub&gt;]<sup&gt; 2</sup<sup&gt; -</sup&gt; Met behulp van een Metastabiel Sn (I) Halide Solution bereid met een Co-condensatie Techniek

Samenvatting

De disproportionatiereactie van een metastabiel Sn(I) chloride oplossing, verkregen via de preparatieve co-condensatietechniek, wordt gebruikt voor de synthese van een metalloïde tinclusterverbinding.

Samenvatting

Het aantal goed gekarakteriseerde metalloïde tin clusters, gesynthetiseerd door toepassing van de disproportionering van een metastabiele Sn (I) halogenide in aanwezigheid van een sterisch veeleisende ligand, neemt de laatste jaren. De metastabiele Sn (I) halogenide wordt gesynthetiseerd op "de ruimte omstandigheden" via de voorbereidende co-condensatie-techniek. Daardoor wordt de subhalide gesynthetiseerd in een oven bij hoge temperatuur, ongeveer 1300 ° C, en bij verlaagde druk door de reactie van elementair tin met waterstofhalogenide gas (bijvoorbeeld HCl). De subhalide (bijvoorbeeld SnCl) wordt gevangen in een matrix van een inert oplosmiddel, zoals tolueen bij -196 ° C. Verhitten van de vaste matrix tot -78 ° C geeft een metastabiele oplossing van de subhalide. De metastabiele subhalide oplossing is zeer reactief, maar voor enkele weken kan worden bewaard bij -78 ° C. Bij verhitting van de oplossing tot kamertemperatuur, een disproportioneringsreactie optreedt, wat leidt tot elementaire tin en de bijbehorendedihalogenide. Door toepassing volumineuze liganden zoals Si _{(SiMe3) 3,} kan het tussenproduct metalloïde cluster verbindingen worden gevangen voordat volledige disproportionering tot elementair tin. Vandaar dat de reactie van een metastabiele Sn (I) Cl-oplossing met Li-Si _{(SiMe3) 3} geeft [Sn ₁₀ (Si _{(SiMe3) 3) 4]} ^{2 -} 1 zoals zwarte kristallen in high yield. 1 wordt gevormd door een complexe reactiesequentie zoals zout metathese, disproportionering en afbraak van grotere clusters. Verder 1 kan worden geanalyseerd door verschillende methoden zoals NMR of éénkristal röntgenstructuur analyse.

Inleiding

Als gevolg van de recente vooruitgang op het gebied van nanotechnologie, de nanoschaal afmetingen tussen moleculen en de solid state werd steeds belangrijker en is de focus van verschillende onderzoeksinspanningen ^1. Onderzoek met nanometerschaal verbindingen is vooral van belang voor metalen of halfmetalen, zoals ingrijpende veranderingen plaatsvinden tijdens de transformatie van kleine moleculaire soorten (bijvoorbeeld oxiden, halogeniden: niet-geleidend, bijvoorbeeld, _AlCl3, AuCl _3, geo _2, enz.) om metalloïde clusters ² met de algemene formule _{Mn Rm} (n> m; m = m....

Protocol

LET OP! Raadpleeg alle relevante veiligheidsinformatiebladen (VIB) voor gebruik. Een aantal van de chemicaliën die worden gebruikt in deze syntheses zijn acuut giftig, pyrofore en kankerverwekkend. Nanomaterialen kunnen extra risico's hebben in vergelijking met hun bulk tegenhanger. Gebruik alle passende veiligheidsmaatregelen in acht bij het uitvoeren van een reactie, inclusief het gebruik van technische controles (zuurkast en dashboardkastje) en persoonlijke beschermingsmiddelen (veiligheidsbril, handschoenen, laboratoriumjas, volledige lengte broek en dichte schoenen). Delen van de volgende procedures te betrekken standaard voorzien van gratis....

Resultaten

Het principe van de matrix isolatietechniek in conjugatie met de preparatieve cocondensatie techniek is weergegeven (figuur 1), alsook de opstelling van de co-condensatie-inrichting (figuur 2) en de grafiet reactor (figuur 3). Figuren 4 en 5 tonen foto's van de assemblage van de co-condensatie apparaat. In figuur 6 zijn de componenten gastoevoer met de massastroomregelaar getoond.

Discussie

Door toepassing van preparatieve cocondensatie techniek (figuur 1) ^25, nieuwe materialen op basis van moleculen zoals SnBr verkregen. Door de grote flexibiliteit van temperatuur, druk, metalen en reactieve gas kan een grote verscheidenheid aan metastabiele oplossingen van hoge reactieve species worden gesynthetiseerd. Zo worden subhalides silicium en germanium reeds op deze wijze verkregen. Het vinden van de juiste omstandigheden een metastabiele oplossing voor verdere synthese te verkrijgen .......

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Tin, 99.999%	ABCR	AB122397
Hydrogen chloride N28, 99.8%	Air Liquide	P0820S10R0A001	Toxisch
Toluene anhydrous, 99.8%	Sigma Aldrich	244511
Tri-n-butylphosphine, >93.5%	Sigma Aldrich	90827	Toxisch
TMEDA, >99.5%	Sigma Aldrich	411019
12-crown-4	Sigma Aldrich	194905	Toxisch
THF anhydrous, >99.9%	Sigma Aldrich	401757
Sodium, 99.95%	Sigma Aldrich	262715
Benzophenone, >99%	Sigma Aldrich	427551
Differential pressure manometer	MKS	MKS Baratron 223B
Mass flow controller	Bronckhorst	Low Δp flow mass flow controller
High frequency generator	Trumpf Hüttinger	TruHeat MF 5020
NMR spectrometer	Bruker	Bruker DRX-250
Glovebox	GS Systemtechnik
Argon 5.0	Westfalen
Nitrogen 4.8	Westfalen
Graphite	SGL
Quartz glass tube	Gebr. Rettberg GmbH
Steel transferring cannula	Rohre Ketterer
Balance	Kern	Kern PFB200-3
Oil diffusion pump	Balzers	Balzers Diff900
Rotary vane pump	Balzers	Balzers QK100L4D
Pyrometer	Sensotherm	6285
Schlenk tubes with glassy stopcocks	Gebr. Rettberg GmbH	J.-Young-type valve with glassy stopcock