Name: Synteza dziewięcioatomowych deltahedrycznych jonów zintlowych germanu i ich funkcjonalizacja grupami organicznymi (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-02-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 15 s
Description: Poznaj metodę syntezy dziewięcioatomowych klastrów germanu z jonami Zintla i ich funkcjonalizację grupami organicznymi. Technika obejmuje wysokotemperaturowe reakcje w próżni oraz charakteryzację spektrometrią masową.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Autorzy pragną podziękować Narodowej Fundacji Nauki (National Science Foundation) za ciągłe wsparcie finansowe (CHE-0742365) oraz za zakup dyfraktometru Bruker APEX II (CHE-0443233) i spektrometru mas Bruker Microtof-II (CHE-0741793). Autorzy dziękują również placówce CEST za możliwość korzystania ze spektrometru mas Micromass Quattro-LC.

Nie zgłoszono żadnych konfliktów interesów.

Ważne jest dokładne oczyszczenie częściowo utlenionych rurek z Nb. Jeśli jednak rurki pozostaną w roztworze czyszczącym Nb zbyt długo, znacząco wpłynie to na zmniejszenie grubości ścianek rurki. W związku z tym czas 10 – 15 sekund jest niezbędny, a rurki na koniec powinny być bardzo lśniące (Rys. 3). Po zamknięciu rurek w osłonie z topionego kwarcu należy je ponownie oczyścić rozcieńczonym roztworem kwasu do Nb. Powinno to spowodować lekkie pienienie się, usuwając wszelkie utlenione obszary na rurkach z Nb, które powstał...

<table><tbody><tr><td>Dyfraktometr rentgenowski D8</td><td>Bruker Corporation</td><td>Bruker APEX II</td><td></td></tr><tr><td>Spektrometr mas z jonizacją przez elektroryś poniżony</td><td>Bruker Corporation</td><td>Microtof-II</td><td> </td></tr><tr><td>Spektrometr mas z jonizacją przez elektroryś</td><td>Micromass</td><td>Quattro-LC</td><td>potrójny kwadrupol</td></tr><tr><td>Drybox</td><td>Innovative Technology</td><td>S-1-M-DL</td><td>model IT-Sys1</td></tr><tr><td>Układ spawania łukowego z osłoną gazu obojętnego/próżni</td><td><a href="http://www.ldsvacuum.com" target="_blank"><img src="/img/new_window.png"> LDS Vacuum Products</a></td><td>Zamówienie specjalne</td><td></td></tr><tr><td>Źródło zasilania spawarki łukowej</td><td>Miller</td><td>Maxstar-91</td><td> </td></tr><tr><td>Gumowe rękawice spawalnicze</td><td>Home Depot</td><td>KH643</td><td> </td></tr><tr><td>Elektryczny grawer</td><td>Burgess Products</td><td>74</td><td>Vibro-Graver</td></tr><tr><td>Koloista piła do szkła</td><td>Pistorius Machine Co. Inc</td><td>GC-12-B</td><td> </td></tr><tr><td>Piec rurowy</td><td>Lindberg/Blue M</td><td>TF55035</td><td>Laboratoryjny piec rurowy Minimite, Moldatherm (1100 &amp;#x00B0;C)</td></tr><tr><td>Suszarka do szkła</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-247-650G</td><td> </td></tr><tr><td>Wysokopróżniowa linia Schlenka z Hg</td><td>Zamówienie specjalne</td><td>Univ Of Notre Dame</td><td>Alternatywa: Edwards E050/60; VWR International; nr kat. EVB302-07-110</td></tr><tr><td>Duża palnik</td><td>Victor Technologies</td><td>JT100C</td><td>Palnik spawalniczy, końcówka: Victor 5-W-J </td></tr><tr><td>Mały palnik</td><td>Veriflo Co.</td><td>3A</td><td>Rurka dmuchawa </td></tr><tr><td>Cewka Tesli</td><td>VWR international</td><td>KT691550-0000</td><td>Detektor nieszczelności</td></tr><tr><td>Mieszadło z podgrzewaczem</td><td>VWR international</td><td>12620-970</td><td>VWR HOT PLATE STR DY-DUAL120V</td></tr><tr><td>Waga</td><td>Denver Instrument</td><td>100A</td><td>Seria XE</td></tr><tr><td>Wirówka</td><td>LW Scientific, Inc.</td><td>E8C-08AV-1501</td><td>Z regulacją prędkości</td></tr><tr><td>Grafitowy rozwiertak (do rozszerzania)</td><td>ABR Imagery, Inc.</td><td>850-523 B01</td><td>Otwieranie otworów w dmuchaniu szkła i rozszerzanie krawędzi</td></tr><tr><td>Krzemień</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-007</td><td> </td></tr><tr><td>Kleszcze śrubowe</td><td>Home Depot</td><td>0902L3SM</td><td> </td></tr><tr><td>Przecinak do rur</td><td>Home Depot</td><td>32820</td><td> </td></tr><tr><td>Szczypce tnące</td><td>Home Depot</td><td>437</td><td> </td></tr><tr><td>Zlewka plastikowa</td><td>VWR international</td><td>13890-046</td><td> </td></tr><tr><td>Krzianka miarowa</td><td>VWR international</td><td>65000-006</td><td>Uwaga, HF trawi szkło (w przypadku użycia szklanego)</td></tr><tr><td>Duża butelka plastikowa</td><td>VWR international</td><td>16128-542</td><td> </td></tr><tr><td>Probówki 13 x 100</td><td>VWR international</td><td>47729-572</td><td>Probówka do hodowli 13X100 CS1000</td></tr><tr><td>Laboratoryjne zatyczki (gumowe)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>Z164437-100EA</td><td>Rozmiar 00</td></tr><tr><td>Statyw na probówki</td><td>VWR international</td><td>60196-702</td><td>Średnica zewnętrzna probówki 10-13 mm</td></tr><tr><td>Mieszadła magnetyczne</td><td>StirBars.com/Big Science Inc.</td><td>SBM-0803-MIC</td><td>PTFE 8x3 mm Micro</td></tr><tr><td>Pipety szklane</td><td>VWR international</td><td>14673-043</td><td>VWR PIPET PASTEUR 9IN CS1000</td></tr><tr><td>Gruszki gumowe</td><td>VWR international</td><td>56311-062</td><td>Lateks, cienkościenne</td></tr><tr><td>Wełna szklana</td><td>Unifrax I LLC</td><td>6048</td><td>Izolacja z włókna Fiberfrax Bulk, włókno ceramiczne</td></tr><tr><td>Lamelki szklane</td><td>VWR international</td><td>16004-422</td><td>75x25x1mm, lamelki mikroskopowe</td></tr><tr><td>Olej Paratone-N</td><td>Hampton Research</td><td>Parabar 10312</td><td>Znany jako: Paratone-N, Paratone-8277, Infineum V8512</td></tr><tr><td>Wysokopróżniowy smar silikonowy</td><td>VWR international</td><td>59344-055</td><td>Dow Corning</td></tr><tr><td>Ciekły azot</td><td>University of Notre Dame</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>Butla z argonem</td><td>Praxair, Inc.</td><td>TARGHP</td><td> </td></tr><tr><td>Butla z azotem</td><td>Praxair, Inc.</td><td>QNITPP</td><td> </td></tr><tr><td>Butla z tlenem</td><td>Praxair, Inc.</td><td>OT</td><td>337 cf CYL</td></tr><tr><td>Butla z wodorem</td><td>Praxair, Inc.</td><td>HK</td><td>195 cf CYL</td></tr><tr><td>Butla/źródło propanu</td><td>University of Notre Dame</td><td>UND</td><td> </td></tr><tr><td>Rurka kwarcowa, duża</td><td>Quartz Scientific Inc.</td><td>100020B</td><td>20 mm id x 22mm od x 48" przezroczysta rurka z kwarcowego szkła topionego</td></tr><tr><td>Rurka kwarcowa, średnia</td><td>Quartz Scientific Inc.</td><td>100007B</td><td>Przezroczysta rurka z kwarcowego szkła topionego, 7mm id x 9mm od x 48"</td></tr><tr><td>Kwarcowe złącze okrągłodenne</td><td>Quartz Scientific Inc.</td><td>6160189B</td><td>Złącze kulowe</td></tr><tr><td>Kwarcowe okulary ochronne</td><td>Wale Apparatus</td><td>11-1127</td><td>waleapparatus.com</td></tr><tr><td>Okulary ochronne Pyrex</td><td>Wale Apparatus</td><td>11-2125-B3</td><td>Do przezroczystego i kolorowego szkła borokrzemianowego</td></tr><tr><td>Zestaw węży do dmuchania</td><td>Glass House</td><td>BH020</td><td>glasshousesupply.com</td></tr><tr><td>Rurki niobowe</td><td>Shaanxi Tony Metals Co., Ltd</td><td>Niobium Tube, 50 ft</td><td>Bezszwowa rurka niobowe średnica zewnętrzna: 0.375 (&amp;#177;0.005) cala.&lt;br/&gt; Grubość ścianki: 0.02(&amp;#177;0.003) cala Niob powinien być wyżarzony.</td></tr><tr><td>Zestaw startowy PEEK do spektrometrii mas</td><td>Waters</td><td>PSL613321</td><td>Rurki, nakrętki, tulejki i dopasowania z PEEK (polietereteroketonu)</td></tr><tr><td>Zestaw igieł do spektrometrii mas</td><td>VWR international</td><td>60373-992</td><td>Producent Hamilton (81165</td></tr><tr><td>H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;SO&lt;sub&gt;4&lt;/sub&gt;</td><td>VWR international</td><td>BDH3072-2.5LG</td><td>Klasa ACS</td></tr><tr><td>HNO&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;</td><td>VWR international</td><td>BDH3046-2.5LPC</td><td>Klasa ACS</td></tr><tr><td>HF</td><td>VWR international</td><td>BDH3040-500MLP</td><td>Klasa ACS</td></tr><tr><td>Woda destylowana</td><td>University of Notre Dame</td><td>UND</td><td> </td></tr><tr><td>Aceton</td><td>VWR international</td><td>BDH1101-4LP</td><td> </td></tr><tr><td>Etylenodiamina</td><td>VWR international</td><td>AAA12132-0F</td><td>99% 2.5 L</td></tr><tr><td>Toluen</td><td>VWR international</td><td>200004-418</td><td>99.8 %, bezwodny</td></tr><tr><td>Rtęć</td><td>Strem Chemicals, Inc.</td><td>93-8046</td><td> </td></tr><tr><td>Metal potasu (K)</td><td>Strem Chemicals, Inc.</td><td>19-1989</td><td>Zamknięty w ampułce szklanej pod Ar</td></tr><tr><td>Proszek germanu (Ge)</td><td>VWR international</td><td>AA10190-18</td><td>GERM PWR -100 MESH 99.999% 50G</td></tr><tr><td>Bis(trimetylsilyl)acetylen, (Me&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;SiC&amp;#8801;CCSiMe&lt;sub&gt;3&lt;/sub&gt;)</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC182010100</td><td> </td></tr><tr><td>18-korona-6 (1,4,7,10,13,16-heksaoctadekan)</td><td>VWR international</td><td>200001-954</td><td>99%, 25 gm</td></tr><tr><td>2,2,2-kryptand (4,7,13,16,21,24-heksaoctadeka-1,10-diazabicyklo[8.8.8]heksakosan)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>291110-1G</td><td>98%</td></tr></tbody></table>

synteza dziewięcioatomowych deltaedralnych jonów zintla germanu oraz ich funkcjonalizacja grupami organicznymi

Synthesis of Nine-atom Deltahedral Zintl Ions of Germanium and their Functionalization with Organic Groups

Choć pierwsze badania nad jonami Zintla datuje się na okres między końcem lat 90. XIX wieku a początkiem lat 30. XX wieku, ich charakterystyka strukturalna została przeprowadzona dopiero wiele lat później.1,2 Chemia redoks tych jonów jest jeszcze młodsza, ma zaledwie około dziesięciu lat, lecz mimo tej krótkiej historii, deltaedralne jony klastrowe E9n- (E = Si, Ge, Sn, Pb; n = 2, 3, 4) wykazują już interesywną i zróżnicowaną reaktywność, znajdując się na czele szybko rozwijającej się i ekscytującej nowej dziedziny chemii.3-6 Do istotnych kamieni milowych należą: sprzęganie oksydacyjne klastrów Ge94- do oligomerów i łańcuchów nieskończonych,7-19 ich metalacja,14-16,20-25 nakładanie fragmentów metaloorganicznych metali przejściowych,26-34 insercja atomu metalu przejściowego w centrum klastra, co czasem łączy się z nakładaniem i oligomeryzacją,35-47 przyłączanie fragmentów metaloorganicznych pierwiastków głównych jako podstawników związanych egzowo48-50 oraz funkcjonalizacja różnymi resztami organicznymi poprzez reakcje z halogenkami organicznymi i alkynami.51-58 
Ten ostatni kierunek rozwoju, polegający na bezpośrednim przyłączaniu fragmentów organicznych do klastrów, otworzył nową dziedzinę, a mianowicie chemię organo-Zintl, która jest potencjalnie obiecująca dla dalszych poszukiwań syntetycznych; niniejszym opisano procedurę krok po kroku syntezy klastrów germanu-diwinylu. Kroki wstępne przedstawiają syntezę prekursora intermetalicznego K4Ge9, z którego klastry Ge94- są następnie wydzielane w roztworze. Proces ten obejmuje dmuchanie szkła z krzemionki topionej, spawanie łukowe pojemników niobowych oraz pracę z materiałami wysoce wrażliwymi na działanie powietrza w komorze rękawicowej. Wrażliwy na powietrze K4Ge9 jest następnie rozpuszczany w etylenodiaminie w komorze, a następnie alkenylowany w reakcji z Me3SiC≡CSiMe3. Reakcji towarzyszy analiza metodą spektrometrii mas z jonizacją przez elektrorspray, natomiast otrzymany roztwór wykorzystuje się do uzyskania monokryształów zawierających funkcjonalizowane klastry [H2C=CH-Ge9-CH=CH2]2-. W tym celu roztwór poddaje się wirowaniu, filtracji i ostrożnemu warstwowaniu roztworem 18-korony-6 w toluenie. Po pozostawieniu w spokoju przez kilka dni, tak przygotowane roztwory doprowadziły do powstania pomarańczowych bloków krystalicznych [K(18-crown-6)]2[Ge9(HCCH2)2]•en, które zostały scharakteryzowane za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej na monokryształach.
Proces ten przedstawia standardowe techniki reakcyjne, izolację produktu oraz analizę funkcjonalizowanych deltaedralnych klastrów Zintla. Mamy nadzieję, że pomoże to w dalszym rozwoju i zrozumieniu tych związków w szerszym środowisku naukowym.

Przedstawiamy wysokotemperaturową syntezę prekursorów intermetalicznych K4Ge9, ich rozpuszczanie w etylenodiaminie w celu otrzymania deltaedrycznych jonów Zintla Ge94- oraz reakcję klastrów z alkinami w celu otrzymania organojonów Zintla. Te ostatnie zostały scharakteryzowane za pomocą spektrometrii mas z jonizacją przez elektroryś w roztworach oraz za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej na monokryształach w stanie stałym.

Synteza dziewięcioatomowych deltaedralnych jonów Zintla germanu oraz ich funkcjonalizacja grupami organicznymi

Choć pierwsze badania nad jonami Zintla datuje się na okres między końcem lat 90. XIX wieku a początkiem lat 30. XX wieku, ich charakterystyka strukturalna została przeprowadzona dopiero wiele lat później.1,2 ...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest przygotowanie funkcjonalizowanych delta rals w postaci klastrów digermylu winylowego. W celu przygotowania prekursora należy wprowadzić czysty potas metaliczny oraz german do rurki z niobu i zamknąć ją poprzez spawanie łukowe w próżni. Naczynie reakcyjne z niobu należy umieścić w rurce z krzemionki FU i ogrzać w piecu w temperaturze 950 °C.Po rozpuszczeniu związku intermetalicznego w etylenodiaminaboranie w celu funkcjonalizacji klastrów delta-head intel, wyniki spektrometrii mas z jonizacją przez elektrorspray oraz krystalizacji potwierdzają pomyślne utworzenie funkcjonalizowanych klastrów digwinylogermanu. Metoda ta może dostarczyć informacji na temat alkilowania dziewięcioatomowych jonów delta-germanu. Jest ona również możliwa do zastosowania w różnych układach, takich jak różne dziewięcioatomowe związki intermetaliczne funkcjonalizowane różnymi podstawnikami organicznymi, np. grupami alkilowymi, halogenkami i innymi pochodnymi.Odmierz cztery segmenty rurki niobowej o długości 4,5 centymetrów, przetnij je obcinakiem do rur i umieść w zlewce, a następnie wlej roztwór do czyszczenia niobu tak, aby całkowicie przykrył rurki. Zamknij szybę dyg

synthesis-nine-atom-deltahedral-zintl-ions-germanium-their

Research

JoVE Journal

Biology

Biologia

Synteza dziewięcioatomowych jonów Zintl o strukturze deltoedrycznej z germanu i ich funkcjonalizacja z grupami organicznymi

W niniejszej pracy opisujemy prostą metodę wzorowania wolnego od tlenków krzemu i germanu za pomocą reaktywnych monowarstw organicznych oraz demonstrujemy funkcjonalizację wzorowanych podłoży małymi cząsteczkami i białkami. Podejście to zapewnia całkowitą ochronę powierzchni przed utlenianiem chemicznym, umożliwia precyzyjną kontrolę nad morfologią struktur oraz zapewnia łatwy dostęp do wzorów rozróżnialnych chemicznie.

Funkcjonalizacja i wzorowanie krzemu oraz germanu beztlenkowego metodą miękkiej litografii

Przedstawiono protokół przygotowania nowych zeolitów metodą syntezy ADOR (Assembly-D isassembly-O rganization-R eassembly).

Synteza zeolitów metodą ADOR (Montaż-Demontaż-Organizacja-Ponowny Montaż)

Reakcja dysproporcji metastabilnego roztworu chlorku Sn(I), uzyskanego za pomocą techniki preparatywnej kondensacji, jest wykorzystywana do syntezy metaloidowego związku klastrowego cyny.

Synteza [Sn10(Si(SiMe3)3)4]2- przy użyciu metastabilnego roztworu halogenku Sn(I) zsyntetyzowanego techniką kondensacji

Przedstawiono syntezę chalkogenidoplumbatów(II,IV) poprzez redukcję in situ nominalnego "PbCh2" (Ch = Chalkogen) oraz poprzez reakcję w stanie stałym i następujące po niej reakcje solwotermiczne. Dodatkowo przedstawiono reaktywności roztworów hydrauliki(II), w wyniku których powstaje najcięższy znany do tej pory homolog CO: ligand μ-PbSe.

Połączenie technik w stanie stałym i technik opartych na roztworach: synteza i reaktywność chalkogenidoplumbatów (II lub IV)

Przedstawiono niezawodny, pośredni preparat 1,2,3,4,5-pentametylocyklopentadienu (Cp*H). Zmieniony protokół syntezy i oczyszczania liganda minimalizuje potrzebę stosowania specjalistycznego sprzętu laboratoryjnego, jednocześnie upraszczając procesy reakcji i oczyszczanie produktu. Opisano również zastosowanie Cp*H w syntezie kompleksów [Cp*MCl 2]2 (M = Ru, Ir).

Dostęp do cennych nośników ligandów dla metali przejściowych: zmodyfikowany preparat 1,2,3,4,5-pentametylocyklopentadienu w skali pośredniej

Synteza na dużą skalę wysoce wydajnych termicznie aktywowanych emiterów opóźnionej fluorescencji jest opisana w prezentowanym artykule.

Zwiększenie skali syntezy chemicznej aktywowanych termicznie emiterów opóźnionej fluorescencji na bazie rdzenia dibenzotiofenu-S,dwutlenku S

Tutaj prezentujemy jednogarnkową, wolną od metali przejściowych syntezę tioli i tioestrów z halogenków aromatycznych i tiometlenku sodu, a następnie przygotowanie monokryształów sieci metal-ditiolen przy użyciu form tiolu generowanych in situ z bardziej stabilnego i podatnego na działanie tioestru.

Synteza tiolowego bloku budulcowego do krystalizacji półprzewodnikowego żyroidalnego szkieletu metal-siarka

Ten protokół opisuje przygotowanie lantanowców pierwiastkowych w atmosferze obojętnej i ich zastosowanie w selektywnym procesie aktywacji C-F z udziałem trifluorometylowanych benzofulwenów.

Zastosowanie lantanowców elementarnych w selektywnej aktywacji C-F trifluorometylowanych benzofulwenów zapewniających dostęp do różnych difluoroalkenów

Opracowano prosty i praktyczny protokół efektywnego sprzężonego dodawania funkcjonalizowanych monoorganocynkowych bromków do cyklicznych α,β-nienasyconych karbonylków w celu dostarczenia całkowicie węglowych centrów czwartorzędowych.

Wydajna synteza całkowicie węglowych centrów czwartorzędowych poprzez sprzężoną addycję funkcjonalizowanych bromków monoorganiczno-cynkowych

Postsyntetyczna wymiana ligandów (PSE) jest wszechstronnym i potężnym narzędziem do instalowania grup funkcyjnych w strukturach metaloorganicznych (MOF). Wystawienie MOF na działanie roztworów zawierających ligandy funkcjonalizowane triazolami i tetrazolami może włączyć te heterocykliczne ugrupowania do Zr-MOF poprzez procesy PSE.

Synteza struktur metaloorganicznych na bazie triazolu i tetrazolu na bazie Zr poprzez postsyntetyczną wymianę ligandów

Poznaj metodę syntezy dziewięcioatomowych klastrów germanu z jonami Zintla i ich funkcjonalizację grupami organicznymi. Technika obejmuje wysokotemperaturowe reakcje w próżni oraz charakteryzację spektrometrią masową.

Synteza dziewięcioatomowych deltaedralnych jonów Zintla germanu oraz ich funkcjonalizacja grupami organicznymi

Przeglądaj więcej filmów