Kenmerkend voor Lewis Pairs met behulp van titratie in combinatie met In Situ Infrarood Spectroscopie

Deze methode onderzoekt de oplossingsinteracties tussen Lewiszuren en carbonylen onder synthetische omstandigheden. Deze techniek kan worden toegepast voor mechanistisch inzicht in koolstofylactische reacties. We kunnen Lewis acid carbonyl complexen in real time observeren onder reactieomstandigheden, waardoor het gedrag van substraten en producten met de katalysator kan worden geobserveerd.

Deze methode geeft inzicht in de fundamentele interacties van moleculen, waardoor de synthetische chemicus de nodige informatie krijgt om hoogrenderende procedures te ontwerpen. Dit systeem kan worden toegepast op elke oplossingsinteractie die resulteert in een verandering in evenwicht die kan worden gedetecteerd in het infraroodspectrum. Open om te beginnen de software voor gegevenswerving open, klik op instrument, klik op het tabblad configureren op achtergrond verzamelen, klik op Doorgaan, stel scans in op 256 en klik op OK om een achtergrond te verzamelen.

Klik vervolgens in de software voor gegevensverzameling op bestand, klik op nieuw, klik op snel starten. Stel de duur in op 15 minuten en het monsterinterval op 15 seconden. Klik op maken om het experiment te maken.

Doe een vlamgedroogde 25 millimeter ronde-onderkolf met ronde bodem van 25 mm geladen met een roerstaaf in een handschoenenkastje. Voeg onder de inerte atmosfeer 324 milligram ijzertrichloride toe. Sluit de hals van de kolf af met rubberen septa en haal de kolf uit het handschoenenkastje.

Bevestig een met argon gevulde ballon aan de kolf door een naald in de rubberen septa. Voeg 12 milliliter watervrije oplosmiddel DCE toe via spuit. Verwijder vervolgens een septum en bevestig de kolf aan de ir-sonde ter plaatse.

Plaats de kolf in een temperatuurgestuurd bad, ingesteld op de gewenste temperatuur van 30 graden Celsius. Start het experiment in de software voor gegevensverwerving door op de startknop te klikken om gegevens voor het oplosmiddelreferentiespectrum te verzamelen. Na twee minuten stopt u met het verzamelen van gegevens.

Ten eerste, om een nieuw titratie-experiment in de software voor gegevensverwerving te maken, klikt u op bestand, nieuw, snel aan de slag. Stel de duur in op acht uur en het monsterinterval op 15 seconden. Klik op maken om het experiment te maken.

Ga in de software voor gegevensverwerving naar het tabblad spectra en klik op spectra toevoegen. Klik vanuit het bestand en open het eerder verkregen referentiespectrum voor oplosmiddelen. Schakel het selectievakje met de tijdhandtekening in en klik op OK. Start het experiment in de software voor gegevensverwerving door op de startknop te klikken om gegevens te verzamelen.

Klik op oplosmiddelaftrekken en selecteer het juiste referentiespectrum bewerken. Roer gedurende 15 minuten om de temperatuur van 30 graden celsius te bereiken. Gebruik de in situ IR-sonde om de temperatuur te bepalen.

Voeg 10 microliter carbonylanalyt via een spuit in de kolf. Let op de signaalrespons op de gegevensverwerving. Systeem verschuift van evenwicht en veranderingen met de tijd.

Wanneer het IR-signaal stabiliseert en constant blijft, wordt extra carbonylanalyt toegevoegd. Voeg extra carbonylanalyt toe aan de kolf met de hoeveelheid van 10 microliter per keer en wacht tot het systeem in evenwicht is. Als u gegevens voor de software voor gegevensverwerving wilt exporteren, klikt u op bestand, export, multispectrumbestand.

Controleer onder opmaak CSV en controleer onder gegevens onbewerkt. Klik op exporteren om de IR-gegevens te exporteren naar een spreadsheet of wiskundige verwerkingssoftware. Selecteer gegevens waar het systeem evenwicht had bereikt na elke toevoeging van analyt.

Plot het gewenste gebied van het IR-spectrum. Onderzoek het spectrum op overgangen en isosbestic punten. Plot gegevens die betrekking hebben op een bepaalde overgangsperiode door progressie afzonderlijk.

De beste manier om de spectra voor overgangsperioden te onderzoeken, is door elk segment van de titratie stapsgewijs in kaart te brengen totdat u slechts één overgang visualiseren die plaatsvindt. Om de component te analyseren, identificeert u de lambda max van elke soort van belang. Om rekening te houden met verdunning, vermenigvuldig de absorpties met het totale volume van de oplossing voor elk spectrum.

Plot de producten van absorbenten keer volume als een functie van de gelijkwaardigheid van analyt. Voor in situ gegenereerde soorten die kunnen worden geïdentificeerd, plot een Beer-Lambert relatie met absorbenten op de Y-as en concentratie op de X-as. Voor bekende soorten, meet de impact van concentratie op absorbenten op de gewenste lambda max en plot een Beer-Lambert relatie.

Met behulp van de twee Beer-Lambert relaties, bepalen de waargenomen in situ hoeveelheden van de soorten van belang. C-max is gelijk aan twee millimol zoals gedefinieerd door de aanwezige hoeveelheid ijzerchloride. C-add is de moedervlekken van aceton toegevoegd.

C-coord is de moedervlekken van ijzerchloride aceton complex. C-waargenomen is de moedervlekken van niet-gebonden soort een. C-ND is de moedervlekken van soorten die men niet heeft gedetecteerd.

C-max minus C-coord is de moedervlekken van soorten drie die zijn geconsumeerd. Plot C-ND versus C-max minus C-coord om te bepalen of er een correlatie is. In deze studie werd in situ IR-gecontroleerde titratie gebruikt om de interacties van soort één en galliumtrichloride, evenals soort één en ijzerchloride waar te nemen.

Gallium trichloride en soort één vormden één één één complex twee in oplossing. Als alternatief, toen ijzerchloride en soort één werden gecombineerd, werd complexer gedrag waargenomen. Dit cijfer toont de ruwe toevoer van gegevens verkregen door de in situ IR met behulp van de data-acquisitie software voor de titratie van ijzerchloride met soort een.

Hier wordt het proces weergegeven van het extraheren van de overgangen die het gevolg zijn van deze titratiemethode. De extractie van lambda max gegevens van de titratie van galliumtrichloride met soort één en de titratie van ijzerchloride met soort één toont slechts één-op-één complex twee werd gevormd toen galliumtrichloride wordt gecombineerd met soort één, terwijl één-op-één complexe drie aanvankelijk werd gevormd in combinatie met ijzertrichloride maar vervolgens werd verbruikt. Met deze protocollen werd het onderzoek naar de toegang tot een Lewis-zuur uitgevoerd.

Bij het uitvoeren van spectra-analyse is het het beste om te zoeken naar overgangen door tijdspunten stapsgewijs in kaart te brengen totdat een overgangsperiode is gevonden. Deze procedure kan worden toegepast op meerdere Lewis acid carbonyl systemen, waardoor inzicht in fundamentele interacties tussen katalysator en carbonyl-gecentreerde substraten en bijproducten. We hebben deze techniek gebruikt om mechanistisch inzicht te krijgen in de concurrentieinteracties van substraat en bijproduct in metaalgeatalyseerde carbonyl-olefinmetathese, wat ons leidde tot een herziening van ons oorspronkelijke mechanistische voorstel.

Veel Lewis zure katalysatoren zijn vochtgevoelig en kunnen zoutzuur produceren. Zorg er dus voor dat deze systemen onder een inerte atmosfeer worden gehouden en dat de juiste beschermingsmiddelen worden gedragen.