Poczwórne koła łopatkowe klejone metalem i metalem

1. Synteza liganda ArN(H)C(H)NAr, gdzie ar = p-(MeO)C₆H₄ ( ()²

1. Połączyć 6,0 g (0,050 mola) p-anizydyny i 4,2 ml (0,025 mola) trietyloortomrówczanu w 100 ml kolbie okrągłodennej z mieszadłem magnetycznym.
2. Podłączyć głowicę destylacyjną do kolby reakcyjnej.
3. Mieszając, podgrzać reakcję w kąpieli olejowej do refluksu (120 °C). Po osiągnięciu refluksu produkt uboczny etanol powinien zacząć destylować z reakcji. Zebrać etanol w zlewce umieszczonej na końcu głowicy destylacyjnej.
4. Podgrzewać reakcję do momentu zakończenia destylacji etanolu (co najmniej 1,5 h).
5. Wyjąć kolbę z łaźni olejowej i pozostawić mieszaninę reakcyjną do ostygnięcia do temperatury pokojowej. Powinien powstać osad. Jeżeli produkt nie wytrąca się, umieścić kolbę w łaźni lodowej i zdrapać dno kolby szpatułką, aby zachęcić do krystalizacji.
6. Rekrystalizuj produkt z minimalnej ilości wrzącego toluenu (bardziej szczegółową procedurę można znaleźć w filmie "Oczyszczanie związków przez rekrystalizację" w serii Podstawy chemii organicznej).
7. Zebrać produkt przez filtrację przez spiekany lejek i przemyć 10 ml heksanów.
8. Odizoluj biały produkt i pozwól mu wyschnąć na powietrzu.
9. Zbierz ¹H NMR ciała stałego za pomocą CDCl₃.

Rysunek 5. Synteza ArN(H)C(H)NAr, gdzie Ar = p-MeOC₆H₄.

2. Ustawienie linii Schlenk

UWAGA: Aby uzyskać bardziej szczegółową procedurę, zapoznaj się z filmem "Transfer rozpuszczalnika liniami Schlenka" w serii Podstawy chemii organicznej. Przed przeprowadzeniem tego eksperymentu należy sprawdzić bezpieczeństwo linii Schlenk. Przed użyciem szkło należy sprawdzić pod kątem pęknięć w kształcie gwiazdy. Należy zwrócić uwagę, aby upewnić się, że O₂ nie jest skondensowany w pułapce linii Schlenka w przypadku użycia cieczy N₂. W temperaturze cieczy N₂ O₂ skrapla się i jest wybuchowy w obecności rozpuszczalników organicznych. Jeśli podejrzewa się, że O₂ został skondensowany lub w wymrażarce zaobserwowano niebieską ciecz, pozostaw pułapkę w chłodzie pod dynamiczną próżnią. Czy NOT usuń płyn N₂ pułapki lub wyłącz pompę próżniową. Z biegiem czasu ciecz O₂ ulegnie sublimacji do pompy; można bezpiecznie usunąć płynną pułapkę N₂ dopiero po sublimacji całego O₂.

1. Zamknij zawór spustowy ciśnienia.
2. Włącz gaz N₂ i pompę próżniową.
3. Gdy próżnia linii Schlenk osiągnie minimalne ciśnienie, przygotuj wymrażarkę z płynem N₂ lub suchym lodem/acetonem.
4. Zamontuj wymrażarkę.

3. Synteza Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ (Rysunek 6)²

UWAGA: Źródłem molibdenu używanym w syntezie Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ jest Mo(CO)₆, który jest wysoce toksyczny i może być śmiertelny w przypadku wdychania, wchłaniania przez skórę lub połknięcia. Podczas reakcji powstaje CO. Dlatego synteza musi być prowadzona w dobrze wentylowanym kapturze.

1. Użyj standardowych technik linii Schlenka do syntezy Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ (patrz film "Synteza metalocenu Ti(III) przy użyciu techniki linii Schlenka").
2. Dodać 0,34 g (1,3 mmol) Mo(CO)₆ i 1,0 g (3,9 mmol) ArN(H)C(H)NAr do 100 ml kolby Schlenka i przygotować kolbę Schlenka do transferu rozpuszczalnika za pomocą kaniuli.
3. Dodać 20 ml odgazowanego o-dichlorobenzenu do kolby Schlenka za pomocą transferu kaniuli.
4. Wyposażyć kolbę Schlenka w skraplacz podłączony do przewodu gazowego N₂.
5. Refluksować reakcję przez 2 godziny (180 °C) w kąpieli silikonowo-olejowej.
   UWAGA: Mo(CO)₆ jest lotny i kondensuje się na ściankach kolby Schlenka podczas reakcji. Aby uzyskać wyższą wydajność, należy okresowo ponownie rozpuszczać sublimowany Mo(CO)₆, wyciągając kolbę z kąpieli olejowej i delikatnie mieszając rozpuszczalnik w kolbie.
6. Wyjąć kolbę Schlenka z łaźni olejowej i pozostawić mieszaninę do ostygnięcia do temperatury pokojowej.
7. Przefiltrować brązowy roztwór przez spiekany lejek i przemyć żółty osad 10 ml heksanów, a następnie 5 ml acetonu klasy odczynnika. Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ rozkłada się powoli w roztworze, gdy O₂ jest obecne. Dlatego filtrację należy przeprowadzić niezwłocznie po usunięciu reakcji z N₂.
8. Zbierz jednolity żółty Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ i pozostaw do wyschnięcia na powietrzu.
9. Za pomocą CDCl₃ zmierz widmo ¹H NMR produktu.

Rysunek 6. Synteza Mo₂(ArNC(H)NAr)₄, gdzie Ar = p-MeOC₆H₄.

4. Wzrost pojedynczych kryształów

UWAGA: Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ utlenia się powoli w roztworze. Rozpuszczalnik krystalizacyjny należy odgazować przed użyciem, ale rygorystyczne warunki bezpowietrzne nie są konieczne do uzyskania kryształów o jakości rentgenowskiej do dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego monokryształu.

1. Odgazuj 10 ml dichlorometanu (CH₂Cl₂) poprzez bulgotanie gazu N₂ przez roztwór przez 10 minut (zobacz film "Synteza metalocenu Ti(III) przy użyciu techniki linii Schlenka", aby uzyskać bardziej szczegółową procedurę oczyszczania cieczy).
2. Sporządzić nasycony roztwór Mo₂(ArNC(H)NAr)₄ rozpuszczając 20 mg ciała stałego w 2 ml odgazowanego CH₂Cl₂.
3. Zrób zatyczkę do pipety Celite, wkładając mały kawałek Kimwipe do pipety. Dodać niewielką ilość leku Celite do pipety.
4. Przefiltrować roztwór CH₂Cl₂ przez zatyczkę do pipety Celite do małej fiolki o pojemności 5 ml. Pomóż przepchnąć roztwór przez Celite za pomocą gruszki pipety.
5. Za pomocą pęsety włożyć fiolkę o pojemności 5 ml do fiolki scyntylacyjnej o pojemności 10 ml.
6. Do zewnętrznej fiolki scyntylacyjnej dodać 2 ml heksanów.
7. Szczelnie zakręć fiolkę scyntylacyjną i umieść ją na półce, gdzie nie będzie zakłócona.
8. Odczekaj co najmniej 24 godziny na wzrost monokryształów (zobacz film "Krystalografia rentgenowska" w serii Podstawy chemii organicznej, aby uzyskać bardziej szczegółową procedurę hodowli monokryształów).
9. Zbierz dane rentgenowskie monokryształu na próbce (zobacz film "Dyfrakcja rentgenowska monokryształów i proszków", aby uzyskać bardziej szczegółową procedurę zbierania danych rentgenowskich).