Name: Połączenie technik w stanie stałym i technik opartych na roztworach: synteza i reaktywność chalkogenidoplumbatów (II lub IV) (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-12-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 42 s
Description: Poznaj metodę syntezy chalkogenidoplumbatów (II, IV) łączącą reakcje w stanie stałym i roztworowe. Technika ta umożliwia uzyskanie nowych półprzewodników z nietypowymi stanami utlenienia ołowiu.

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

Ta praca była wspierana przez Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) w ramach SPP 1708. GT dziękuje Leopoldina Nationale Akademie der Wissenschaften za stypendium podoktorskie.

Uwaga: Zawsze bądź ostrożny podczas pracy z chemikaliami. Stosuj powszechne środki ostrożności, w tym odpowiednie użycie rękawic, okularów i fartucha laboratoryjnego przez cały czas. W szczególności należy pamiętać, że wszystkie omawiane związki zawierające pierwiastki ciężkie, a także ich źródła pierwiastkowe, mają wysoką toksyczność. 1,2-diaminoetan jest cieczą. Metale alkaliczne i trójskładnikowe produkty półprzewodnikowe mogą reagować piroforycznie z powietrzem i wilgocią.
Uwaga: Wszystkie manipulacje są wykonywane w atmosferze argonu przy użyciu standardowych technik Schlenka lub komory rękawicowej, przy ścisłym wykluczeniu powietrza i wilgoci zewnętrznej. Ciała stałe lub roztwory zawierające pierwiastki ciężkie, metaliany, gatunki lub prekursory są przechowywane z wyłączeniem światła poprzez owinięcie odpowiednich pojemników folią aluminiową w celu zahamowania rozkładu wywołanego światłem.
1. Przygotowanie rozpuszczalników i roztworów
<ol>
	<li>Dodaj 1 l świeżo zakupionego 1,2-diaminoetanu do 25 g CaH2 i mieszaj przez noc. Refluks (Tb = 116 °C) do momentu, gdy nie zostanie wytworzony H2 (około 12 godzin).
	<ol>
		<li>Destylować pod ciśnieniem otoczenia.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Dodaj 1 l oksolanu (THF) do 10 g stopu NaK i mieszaj przez noc. Refluks (Tb = 66 °C) przez co najmniej 12 godzin. Destylować pod ciśnieniem otoczenia.</li>
	<li>Przygotować nasycony roztwór [Rh(PPh3)3Cl], dodając 150 mg [Rh(PPh3)3Cl] do 10 ml THF. Mieszać przez noc w temperaturze pokojowej (RT) i przesączać za pomocą fryty filtracyjnej z gazu obojętnego o niskiej porowatości.</li>
</ol>
2. Wysokotemperaturowe reakcje półprzewodnikowe
<ol>
	<li>Synteza PbSe2
	<ol>
		<li>Umieść 3,81 g pierwiastka Se w ampułce borokrzemianowej i dodaj 5 g pierwiastkowego Pb na wierzch. Podgrzewać go za pomocą palnika tlenowo-metanowego, aż do uzyskania jednorodności optycznej stopu (około 10 min). Delikatnie uderz ampułkę pierścieniem korkowym przez cały czas syntezy, aby oderwać sublimowany Se od ścianki ampułki, który następnie wpadnie z powrotem do mieszaniny reakcyjnej.</li>
		<li>Pozwól ampułce ostygnąć do temperatury pokojowej. Rozbij ampułkę tłuczkiem w moździerzu i ręcznie usuń wszystkie pozostałe drzazgi ampułki. Dokładnie rozpyl surowy PbSe2.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Synteza K2PbSe2
	<ol>
		<li>Umieść 0,95 g pierwiastka K i 5 g pierwiastka Pb w grubościennej ampułce borokrzemianowej. Powoli zwiększaj ogień za pomocą palnika tlenowo-metanowego, aż do uzyskania jednorodności optycznej stopu (około 20 min).</li>
		<li>Ostrożnie dodaj 1,9 g granulek pierwiastkowych Se do stopionego stopu. Po całkowitym dodaniu należy zwiększać temperaturę, aż mieszanina reakcyjna wyemituje jasnożółte/białe promieniowanie (około 10 min) i utrzymywać temperaturę przez 10 minut. Nieznacznie zmniejsz temperaturę reakcji, jeśli kolor promieniowania zmieni się na czystą, jasną biel (temperatura zbliżona do temperatury topnienia ampułki).</li>
		<li>Odczekać, aż mieszanina reakcyjna ostygnie do temperatury pokojowej. Rozbij ampułkę i ręcznie usuń wszystkie pozostałe drzazgi ampułki oraz regulus ołowiu pierwiastkowego. Dokładnie rozdrobnij surowy K2PbSe2.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
3. Redukcja in situ
<ol>
	<li>Synteza roztworu [K(18-korona-6)]2[Pb2Se3]
	<ol>
		<li>Umieścić 2 g PbSe2, 3,1 g 18-crown-6, 250 ml 1,2-diaminoetanu i duży mieszadło w okrągłodennejkolbie N 2 na płytce do mieszania. Mieszaj rygorystycznie w temperaturze stężonej i powoli dodawaj 0,45 g pierwiastka K.</li>
		<li>Mieszać przez noc w temperaturze pokojowej i przefiltrować roztwór za pomocą fryty filtracyjnej z gazu obojętnego o niskiej porowatości (średnice porów: D3, 16-40 μm lub D4, 10-16 μm).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
4. Reakcje solwotermiczne
<ol>
	<li>Synteza K4[PbSe4]·en·NH3 
	<ol>
		<li>Umieścić 0,5 gK2PbSe2 i 2 ml 1,2-diaminoetanu w szklanej fiolce o pojemności 10 ml w fiolce o pojemności 15 ml z politetrafluoroetylenu w standardowym autoklawie ze stali nierdzewnej. Zamknij szczelnie autoklaw i podgrzewaj go w piekarniku do 150 °C przez 5 dni.</li>
		<li>Wyłącz piekarnik i pozostaw go na 1 d, aby powoli ostygł do RT. Przenieś mieszaninę reakcyjną do oleju paratonowego i ręcznie wybierz kryształy K4[PbSe4]·en·NH3 pod standardowym mikroskopem świetlnym przy powiększeniu 15-40X.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
5. Reaktywne nakładanie warstw
<ol>
	<li>Synteza [(RhPPh3)6(μ3-SE)8]·0,5en
	<ol>
		<li>Umieścić 10 ml roztworu [K(18-crown-6)]2[Pb2Se3] w kolbie o pojemności 50 ml, dodać 10 ml nasyconego roztworu [Rh(PPh3)3Cl] w THF i mieszać przez noc.</li>
		<li>Przefiltrować roztwór reakcyjny frytą filtracyjną z gazu obojętnego o niskiej porowatości i powoli usuwać rozpuszczalnik w próżni dynamicznej przez 24 godziny. Przenieść surowy produkt reakcji do oleju paratonowego i ręcznie wybrać kryształy [(RhPPh3)6(μ3-Se)8]·0,5en pod standardowym mikroskopem świetlnym przy powiększeniu 15-40X.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Synteza {[K(18-korona-6)]-[K(en)2]K[Rh3(CN)2(PPh3)4(μ3-Se)2(μ-PbSe)]}2·1,3en
	<ol>
		<li>Umieścić 10 ml roztworu [K(18-crown-6)]2[Pb2Se3] w probówce Schlenka i ostrożnie nałożyć na nią 10 ml nasyconego roztworu [Rh(PPh3)3Cl] w THF. Przykryj rurkę Schlenk całkowicie folią aluminiową i pozostaw ją w spokoju na 4 tygodnie.</li>
		<li>Przenieś powstałe ciało stałe do oleju paratonowego i szybko wybierz monokryształy pod mikroskopem świetlnym.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
6. Analiza roztworów i związków
<ol>
	<li>Umieścić 50 mg "K2PbSe2" na nośniku próbki ze szkła akrylowego (związek reaguje z pierwiastkowym Si) i przykryć go taśmą. Umieść go w warunkach otoczenia w proszkowym dyfraktometrze rentgenowskim (PXRD) i zapisz dane dyfrakcyjne w ciągu 1 godziny23.</li>
	<li>Umieścić 0,6 ml roztworu [K(18-korona-6)]2[Pb2Se3] w probówce magnetycznego rezonansu jądrowego (NMR) i dokładnie uszczelnić tę ostatnią taśmą ochronną. Przenieś go szybko do sondy NMR i nagraj 77Se i 205Pb NMR z co najmniej 2,000 i 5,000 impulsów, odpowiednio25.</li>
	<li>Wybierz pojedynczy kryształ pod mikroskopem świetlnym i zamontuj go na głowicy goniometru dyfraktometru. Zmierz go z wysoką redundancją, aby umożliwić odpowiednie korekty absorpcji23-33.</li>
	<li>Wykonaj jednoczesną optymalizację struktury elektronowej i geometrycznej [Rh3(CN)2(PPh3)4(μ3Se)2(μPbSe)]3-. Zastosuj model ekranowania podobnego do przewodnika (COSMO) ze zwiększeniem o 10% domyślnych promieni, aby uwzględnić kompensację ładunku28.
	<ol>
		<li>Oblicz częstotliwości drgań, aby zapewnić minimum energetyczne28.</li>
		<li>Wykonaj analizy Mullikena i/lub orbitalu wiązań naturalnych (NBO) w oparciu o funkcję falową teorii funkcjonału gęstości (DFT), aby uzyskać ładunki atomowe28.</li>
		<li>Oblicz udział wewnątrzorbitalny w "zrelaksowanych" i pierwotnych strukturach a) całego gromady, b) klastra wolnego od CO/PbSe i c) liganda CO/PbSe i porównaj wyniki28.</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Zhao, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultralow+thermal+conductivity+and+high+thermoelectric+figure+of+merit+in+SnSe+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Ultralow thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit in SnSe crystals.</a> Nature. 508 (7496), 373-377 (2014).</li>
<li>Chung, I., Kanatzidis, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+Chalcogenides%3A+A+Rich+Source+of+Nonlinear+Optical+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">Metal Chalcogenides: A Rich Source of Nonlinear Optical Materials.</a> Chem. Mater. 26 (1), 849-869 (2014).</li>
<li>Lhuillier, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Two-Dimensional+Colloidal+Metal+Chalcogenides+Semiconductors%3A+Synthesis%2C+Spectroscopy%2C+and+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Two-Dimensional Colloidal Metal Chalcogenides Semiconductors: Synthesis, Spectroscopy, and Applications.</a> Acc. Chem. Res. 48 (1), 22-30 (2015).</li>
<li>Heine, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transition+metal+chalcogenides%3A+ultrathin+inorganic+materials+with+tunable+electronic+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Acc.+Chem.+Res%22%5BJournal%5D)">Transition metal chalcogenides: ultrathin inorganic materials with tunable electronic properties.</a> Acc. Chem. Res. 48 (1), 65-72 (2015).</li>
<li>Gao, M. R., Xu, Y. F., Jiang, J., Yu, S. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanostructured+metal+chalcogenides%3A+synthesis%2C+modification%2C+and+applications+in+energy+conversion+and+storage+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Soc.+Rev%22%5BJournal%5D)">Nanostructured metal chalcogenides: synthesis, modification, and applications in energy conversion and storage devices.</a> Chem. Soc. Rev. 42, 2986-3017 (2013).</li>
<li>Jackson, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multiexciton+Solar+Cells+of+CuInSe2+Nanocrystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+Chem.+Lett%22%5BJournal%5D)">Multiexciton Solar Cells of CuInSe2 Nanocrystals.</a> J. Phys. Chem. Lett. 5 (2), 304-309 (2014).</li>
<li>Androulakis, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dimensional+Reduction%3A+A+Design+Tool+for+New+Radiation+Detection+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Dimensional Reduction: A Design Tool for New Radiation Detection Materials.</a> Adv. Mater. 23 (36), 4163-4167 (2011).</li>
<li>Sheldrick, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polychalcogenide+Anions%3A+Structural+Diversity+and+Ligand+Versatility%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Anorg.+Allg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Polychalcogenide Anions: Structural Diversity and Ligand Versatility.</a> Z. Anorg. Allg. Chem. 638 (15), 2401-2424 (2012).</li>
<li>Dehnen, S., Melullis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+coordination+chemistry+approach+towards+ternary+M%2F14%2F16+anions%5BTitle%5D)+AND+%22Coord.+Chem.+Rev%22%5BJournal%5D)">A coordination chemistry approach towards ternary M/14/16 anions.</a> Coord. Chem. Rev. 251 (9-10), 1259-1280 (2007).</li>
<li>Santner, S., Heine, J., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+Crystalline+Chalcogenides+in+Ionic+Liquids%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Synthesis of Crystalline Chalcogenides in Ionic Liquids.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 55 (3), 876-893 (2015).</li>
<li>Heine, J., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((From+Simple+Chalcogenidotetrelate+Precursors+to+Complex+Structures+and+Functional+Compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Anorg.+Allg.+Chem%22%5BJournal%5D)">From Simple Chalcogenidotetrelate Precursors to Complex Structures and Functional Compounds.</a> Z. Anorg. Allg. Chem. 638 (15), 2425-2440 (2012).</li>
<li>Ruzin, E., Zent, E., Matern, E., Massa, W., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syntheses%2C+Structures%2C+and+Comprehensive+NMR+Spectroscopic+Investigations+of+Hetero-Chalcogenidometallates%3A+The+Right+Mix+toward+Multinary+Complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eur.+J%22%5BJournal%5D)">Syntheses, Structures, and Comprehensive NMR Spectroscopic Investigations of Hetero-Chalcogenidometallates: The Right Mix toward Multinary Complexes.</a> Chem. Eur. J. 15 (21), 5230-5244 (2009).</li>
<li>Leusmann, E., Geringer, E., Weinert, B., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ir3%28cod%293%28%C2%B53-S%292%5D%28%C2%B53-S%29SnCl%7D+2+%E2%80%93+a+Ternary+Ir-Sn-S+cluster+with+the+Iridium+Atoms+in+Three+Different+Chemical+Environments%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Ir3(cod)3(µ3-S)2](µ3-S)SnCl} 2 – a Ternary Ir-Sn-S cluster with the Iridium Atoms in Three Different Chemical Environments.</a> Dalton Trans. 45, 15298-15302 (2016).</li>
<li>Pyykkö, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relativistic+Effects+in+Chemistry%3A+More+Common+Than+You+Thought%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Rev.+Phys.+Chem%22%5BJournal%5D)">Relativistic Effects in Chemistry: More Common Than You Thought.</a> Ann. Rev. Phys. Chem. 63, 45-64 (2012).</li>
<li>Brazel, B., Hoppe, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zur+Kenntnis+von+K4PbO4+und+Rb4PbO4%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Anorg.+Allg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Zur Kenntnis von K4PbO4 und Rb4PbO4.</a> Z. Anorg. Allg. Chem. 505 (10), 99-104 (1983).</li>
<li>Jones, C. D. W., DiSalvo, F. J., Haushalter, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+X-ray+Crystal+Structure+of+K4PbTe3%C2%B72%28en%29%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis and X-ray Crystal Structure of K4PbTe3·2(en).</a> Inorg. Chem. 37 (4), 821-823 (1998).</li>
<li>Björgvinsson, M., Sawyer, J. F., Schrobilgen, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dilead%28II%29+Chalcogenide+anions+Pb2Ch32-+%28Ch+%3D+Se%2C+Te%29%3A+A+207Pb%2C+125Te%2C+and+77Se+Solution+NMR+Study.+X-ray+crystal+structure+of+%282%2C2%2C2-crypt-K%2B%292Pb2Se32-%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Dilead(II) Chalcogenide anions Pb2Ch32- (Ch = Se, Te): A 207Pb, 125Te, and 77Se Solution NMR Study. X-ray crystal structure of (2,2,2-crypt-K+)2Pb2Se32-.</a> Inorg. Chem. 26 (5), 741-749 (1987).</li>
<li>Scharfe, S., Kraus, F., Stegmaier, S., Schier, A., Fässler, T. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zintl+Ions%2C+Cage+Compounds%2C+and+Intermetalloid+Clusters+of+Group+14+and+Group+15+Elements%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">Zintl Ions, Cage Compounds, and Intermetalloid Clusters of Group 14 and Group 15 Elements.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 50 (16), 3630-3670 (2011).</li>
<li>Joannis, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Action+du+sodammonium+et+du+potassamonium+sur+quelques+m%C3%A9taux%5BTitle%5D)+AND+%22C.+R.+Hebd.+Seances+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Action du sodammonium et du potassamonium sur quelques métaux.</a> C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. 113, 795-798 (1891).</li>
<li>Joannis, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sur+quelques+alliages+bien+d%C3%A8finis+de+sodium%5BTitle%5D)+AND+%22C.+R.+Hebd.+Seances+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Sur quelques alliages bien dèfinis de sodium.</a> C. R. Hebd. Seances Acad. Sci. 114, 585-587 (1892).</li>
<li>Diehl, L., Khodadeh, K., Kummer, D., Strähle, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anorganische+Polyederverbindungen%2C+III.+Zintl%27s+%E2%80%9EPolyanionige+Salze%26%2334%3B%3A+Darstellung+und+Eigenschaften+der+kristallinen+Verbindungen+%5BNa4%C2%B77+en%5DSn9%2C+%5BNa4%C2%B75+en%5DGe9+und+%5BNa3%C2%B74+en%5DSb7+und+ihrer+L%C3%B6sungen.+Die+Kristallstruktur+von+%5BNa4%C2%B77+en%5D+Sn9%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Ber%22%5BJournal%5D)">Anorganische Polyederverbindungen, III. Zintl's „Polyanionige Salze&#34;: Darstellung und Eigenschaften der kristallinen Verbindungen [Na4·7 en]Sn9, [Na4·5 en]Ge9 und [Na3·4 en]Sb7 und ihrer Lösungen. Die Kristallstruktur von [Na4·7 en] Sn9.</a> Chem. Ber. 109 (10), 3404-3418 (1976).</li>
<li>Demazeau, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvothermal+Processes%3A+Definition%2C+Key+Factors+Governing+the+Involved+Chemical+Reactions+and+New+Trends%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Naturforsch%22%5BJournal%5D)">Solvothermal Processes: Definition, Key Factors Governing the Involved Chemical Reactions and New Trends.</a> Z. Naturforsch. 65b, 999-1006 (2010).</li>
<li>Thiele, G., Krüger, T., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((K4%5BPbSe4%5D%E2%8B%85en%E2%8B%85NH3%3A+A+Non-Oxide%2C+Non-Halide+Inorganic+Lead%28IV%29+Compound%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">K4[PbSe4]⋅en⋅NH3: A Non-Oxide, Non-Halide Inorganic Lead(IV) Compound.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 53 (18), 4699-4703 (2014).</li>
<li>Thiele, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((K2Hg2Se3%3A+Large-Scale+Synthesis+of+a+Photoconductor+Material+Prototype+with+a+Columnar+Polyanionic+Substructure%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Mater%22%5BJournal%5D)">K2Hg2Se3: Large-Scale Synthesis of a Photoconductor Material Prototype with a Columnar Polyanionic Substructure.</a> Chem. Mater. 27 (11), 4114-4118 (2015).</li>
<li>Thiele, G., Vondung, L., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((About+the+Syntheses+of+Chalcogenidometalates+by+in-situ+Reduction+with+Elemental+Alkali+Metals%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Anorg.+Allg.+Chem%22%5BJournal%5D)">About the Syntheses of Chalcogenidometalates by in-situ Reduction with Elemental Alkali Metals.</a> Z. Anorg. Allg. Chem. 641 (2), 247-252 (2015).</li>
<li>Thiele, G., You, Z., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+CHEVREL-like+Clusters+%5B%28RhPPh3%296%28%C2%B53-Se%298%5D+and+%5BPd6%28%C2%B53-Te%298%5D4-%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Molecular CHEVREL-like Clusters [(RhPPh3)6(µ3-Se)8] and [Pd6(µ3-Te)8]4-.</a> Inorg. Chem. 54 (6), 2491-2493 (2015).</li>
<li>Thiele, G., Balmer, M., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis%2C+Structure+and+Electronic+Situation+of+%5BRh6Te8%28PPh3%296%5D%C2%B74C6H6%5BTitle%5D)+AND+%22+Zeitschrift+f%C3%BCr+Naturforschung+B%22%5BJournal%5D)">Synthesis, Structure and Electronic Situation of [Rh6Te8(PPh3)6]·4C6H6.</a> Zeitschrift für Naturforschung B. 71 (5), 391-394 (2016).</li>
<li>Thiele, G., Franzke, Y., Weigend, F., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((%7B%C2%B5-PbSe%7D%3A+A+Heavy+CO+Homologue+as+an+Unexpected+Ligand%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed%22%5BJournal%5D)">{µ-PbSe}: A Heavy CO Homologue as an Unexpected Ligand.</a> Angew. Chem. Int. Ed. 54 (38), 11283-11288 (2015).</li>
<li>Thiele, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Smallest+molecular+chalcogenidometalate+anions+of+the+heaviest+metals%3A+syntheses%2C+structures%2C+and+their+interconversion%5BTitle%5D)+AND+%22Dalton+Trans%22%5BJournal%5D)">Smallest molecular chalcogenidometalate anions of the heaviest metals: syntheses, structures, and their interconversion.</a> Dalton Trans. , (2016).</li>
<li>Thiele, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solvothermal+and+ionothermal+synthses+and+structures+of+amine-+and%2For+%28poly-%29chalcogenide+coordinated+metal+complexes%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Kristallogr%22%5BJournal%5D)">Solvothermal and ionothermal synthses and structures of amine- and/or (poly-)chalcogenide coordinated metal complexes.</a> Z. Kristallogr. 229 (7), 489-495 (2014).</li>
<li>Thiele, G., Vondung, L., Donsbach, C., Pulz, S., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+Cation+and+Complex+Cation-Stabilized+%28Poly-%29Selenides%2C+%5BCation%5Dx%28Sey%29z%3A+Diversity+in+Structures+and+Properties%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Anorg.+Allg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Organic Cation and Complex Cation-Stabilized (Poly-)Selenides, [Cation]x(Sey)z: Diversity in Structures and Properties.</a> Z. Anorg. Allg. Chem. 640 (14), 2684-2700 (2014).</li>
<li>Thiele, G., Lichtenberger, N., Tonner, R., Dehnen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Syntheses%2C+Structures+and+Electronic+Properties+of+a+New+Series+of+Tellurides+of+the+Type+%5BSequestrated+Cation%5D2%5BTex%5D+%28x+%3D+1-4%29%5BTitle%5D)+AND+%22Z.+Anorg.+Allg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Syntheses, Structures and Electronic Properties of a New Series of Tellurides of the Type [Sequestrated Cation]2[Tex] (x = 1-4).</a> Z. Anorg. Allg. Chem. 639 (15), 2809-2815 (2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Połączenie klasycznych wysokotemperaturowych reakcji w fazie stałej z metodami w roztworze pozwala na otrzymywanie i izolowanie nowych związków, których nie można zsyntetyzować za pomocą tylko jednej z tych dróg. Mimo że w większości przypadków jednoznaczna identyfikacja i pełna charakterystyka produktów pośrednich jest trudna lub w zasadzie niemożliwa, ogólna koncepcja jest prosta i może być zastosowana do wielu kombinacji pierwiastków. Co więcej, rzeczywiste warunki syntetyczne niezbędne do otrzymania konkretnego związ...

Chalkogenki metali, takie jak SnSe lub CuInSe, są wszechstronnymi materiałami o szerokim zakresie zastosowań, na przykład jako półprzewodnikowe, termoelektryczne lub nieliniowe materiały optyczne1-6. Podobne składy pierwiastkowe znajdują się w chalkogenidometalianach, gdzie metal znajduje się na formalnie dodatnim stopniu utlenienia i jest koordynowany przez ujemne ligandy (poli)chalkogenidowe, aby uzyskać ogólny gatunek anionowy. W odróżnieniu od wyżej wymienionych materiałów, takie metalany składają się dodatkowo z przeciwjonów, które są dobrze oddzielone od anionowej podbudowy. Typowymi kationami są (solwatowane) metale alkaliczne lub metale ziem alkalicznych, jony amonu lub fosfonii. Najczęściej takie sole z anionami chalkogenidometalianowymi mają właściwości fizyczne podobne do ich rodzicielskich związków binarnych lub trójskładnikowych, takie jak podobne przerwy energetyczne lub właściwości foto- i półprzewodnictwa. Jednak ze względu na szeroki zakres możliwych architektur anionowych w każdej kombinacji pierwiastków, począwszy od izolowanych gatunków molekularnych, poprzez nici i arkusze połączonych ze sobą anionów, aż po rozszerzone trójwymiarowe ramy, można osiągnąć jeszcze dokładniejsze dostrojenie różnych właściwości, ostatecznie dążąc do zaprojektowanej syntezy związków o pożądanych właściwościach. W ramach koncepcji redukcji wymiarowej wykazano, że względny wzrost przeciwjonów na jednostkę wzoru, który towarzyszy redukcji z 3D za pomocą architektur anionowych 2D i 1D do 0D (0D reprezentujących gatunki molekularne), zmniejsza obserwowaną przerwę energetyczną7. Ponadto, dzięki zastosowaniu różnych (lub mieszanin) ligandów chalkogenkowych, możliwe jest nawet uzyskanie bardzo precyzyjnej regulacji pasma wzbronionego8,9.
Oprócz tych praktycznych zastosowań i wizjonerskich relewantów, chalkogenidometalany są nadal badane pod kątem fundamentalnego zrozumienia, takiego jak generowanie nowych typów struktur anionowych lub odkrywanie i interpretacja niezwykłego wiązania, a także ich niespotykanych właściwości. Podczas gdy lżejsze kongenery (tj. oksydometalany, powszechnie określane jako oksometalany) były szeroko badane, w szczególności pod kątem potencjalnych zastosowań katalitycznych, cięższe chalkogenidometalany są znacznie mniej zbadane.
Nasze własne zainteresowanie skupiło się na syntezie, właściwościach i dalszej reaktywności chalkogenidotelatów (tj. cięższych homologów krzemianów)10,11. Istnieje szeroka gama takich związków, począwszy od stabilnych w wodzie i rozpuszczalnych anionów binarnych, takich jak [SnTe4]4- anion12; do organicznych, funkcjonalizowanych i wielorakich związków klastrowych, takich jak {[Ir3(cod)3(μ3-S)2](μ3-S)SnCl}2 (ChZT = cyklookta-1,5-dien)13. Nasze najnowsze badania dotyczą chalkogenidoplumbianów, z ołowiem jako centralnym atomem (atomami) metalu. Zgodnie z koncepcją par obojętnych dla ciężkich atomów, zajmującą się stabilizacją orbitalu 6s spowodowaną efektami relatywistycznymi, ołów jest zwykle obserwowany w formalnym stopniu utlenienia +II. Wyjątkami takimi jak PbO2 są silne utleniacze, a cięższe chalkogenki ołowiu(IV), "PbCh2", nie zostały odkryte do tej pory14. To samo odnosi się do anionów chalkogenidoplumbate(IV), z których do niedawna odnotowano tylko15 [PbO4]4- (patrz poniżej).
Oprócz zróżnicowanej grupy strukturalnie badanych oksydoplumbianów(II,IV), było tylko kilka przykładów chalkogenidoplumbatów(II), a mianowicie [PbTe3]4-, z trygonalnym anionem piramidalnym16; i [Pb2Ch3]2-, gdzie Ch = Se lub Te, z trygonalnym dwupiramidalnym anionem17. Są one syntetyzowane przez trasę, która została również zastosowana do generowania jonów Zintl18. Po przygotowaniu wielorakich faz międzymetalicznych przez stopienie pierwiastków w wysokich temperaturach, następująca ekstrakcja za pomocą rozpuszczalników w obecności środka sekwestrującego pozwala uzyskać pożądane produkty w postaci (mono)krystalicznej. Na przykład w przypadku anionów [Pb2Ch3]2-, faza o nominalnym składzie "KPbCh" została wyekstrahowana za pomocą 1,2-diaminoetanu (en) w obecności 4,7,13,16,21,24-heksaoksa-1,10-diazabicyklo[8.8.8]heksakozanu ([2.2.2]krypt). Kryptand jest niezbędny zarówno do krystalizacji po wzroście efektywnego promienia kationu w złożonym przeciwjonie {K[2.2.2]crypt}+, aby lepiej dopasować rozmiar anionowy, jak i do ekranowania ładunku dodatniego, który hamuje zwrotne oddawanie elektronów od anionu w roztworze. Takie sole z zamkniętymi w kapsułkach kationami zwykle wykazują wysokie tendencje do krystalizacji, a tym samym dość dobre plony w porównaniu z odpowiadającymi im solami bez środków sekwestracyjnych. Jednak dość kłopotliwa synteza lub wysokie ceny kryptowalut uniemożliwiają nadmierne skalowanie takich podejść.
Natomiast K4[PbTe3]·2en jest syntetyzowany poprzez redukcję in situ w roztworze, co już zostało użyte już w 1891 roku do wytworzenia słynnego Pb9 4- anion19,20. W przypadku tych ostatnich pierwiastkowe metale alkaliczne dodawano do zawiesin ołowiu w ciekłym amoniaku w niskich temperaturach, podczas gdy w przypadku tellurdoplumbianu stop o nominalnym składzie "PbTe2" został zredukowany w temperaturze pokojowej, ponownie przez dodanie pierwiastkowego potasu.
Nasze pierwsze podejście do takich gatunków metalianów, które zostaną tutaj przedstawione, to połączenie obu ścieżek. W tym przypadku po syntezie w stanie stałym następuje albo redukcja roztworu w obecności niedrogich środków sekwestrujących, takich jak 1,4,7,10,13,16-heksaoksacyklooktadekan (18-korona-6), albo poprzez redukcję metalami alkalicznymi, które są chelatowane przez sam rozpuszczalnik, bez potrzeby stosowania dodatkowych środków sekwestrujących, podobnie jak w przypadku syntezy [Na4(en)7][Sn9]21. Nasze drugie podejście również rozpoczyna się od syntezy wysokotemperaturowej, ale po niej następuje ekstrakcja solwotermiczna powstałych faz (tj. ekstrakcja w podwyższonych temperaturach i ciśnieniach)22. W dalszej części przedstawimy zarówno podejścia syntetyczne, jak i niektóre z naszych ostatnich wyników dotyczących zastosowania tych ścieżek reakcji.

<table><tbody><tr><td>Ethan-1,2-diamina</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E26266-2.5L</td><td></td></tr><tr><td>Wodorek wapnia</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>213268-100G</td><td></td></tr><tr><td>Tetrahydrofuran</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>401757-1L</td><td></td></tr><tr><td>Sód</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>71172-1KG</td><td></td></tr><tr><td>Potas</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>244864-50G</td><td></td></tr><tr><td>Tris-trifenylofosfina chlorek rodu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>199982-5G</td><td></td></tr><tr><td>Ołów</td><td>Acros</td><td>222625000</td><td></td></tr><tr><td>Selen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>209643-50G</td><td></td></tr><tr><td>18-korona-6</td><td>Acros</td><td>181561000</td><td></td></tr></tbody></table>

połączenie technik w stanie stałym i technik opartych na roztworach: synteza i reaktywność chalkogenidoplumbatów (ii lub iv)

Combining Solid-state and Solution-based Techniques: Synthesis and Reactivity of Chalcogenidoplumbates(II or IV)

Fazy "PbCh2" (Ch = Se, Te) są uzyskiwane z syntez w stanie stałym (tj. przez fuzję pierwiastków w warunkach obojętnych w ampułkach ze szkła krzemionkowego). Redukcja takich faz przez pierwiastkowe metale alkaliczne w aminach daje krystaliczne sole chalkogenidoplumbate(II) składające się z anionów [PbTe3]2- lub [Pb2Ch3]2-, w zależności od tego, jaki czynnik sekwestrujący kationy jest obecny: etery koronowe, takie jak 18-korona-6, lub kryptandy, takie jak [2.2.2]krypt. W wyniku reakcji roztworów takich anionów ze związkami metali przejściowych powstają aniony (poli)chalkogenkowe lub klastry chalkogenków metali przejściowych, w tym jeden z ligandem μ-PbSe (tj. najcięższym znanym homologiem CO).
Przeciwnie, synteza fazy o nominalnym składzie "K2PbSe2" w stanie stałym przez następujące po sobie reakcje pierwiastków i przez późniejszą obróbkę solwotermiczną w aminach daje pierwszy nietlenkowo-halogenkowy nieorganiczny związek ołowiu(IV): sól anionu orto-selenidoplumbate(IV) [PbSe4]4- . Było to nieoczekiwane ze względu na potencjały redoks Pb(IV) i Se(-II). Takie metody mogą być następnie stosowane do innych kombinacji pierwiastków, prowadzących do tworzenia roztworów z binarnymi anionami [HgTe2]2- lub [BiSe3]3-, lub do wielkoskalowych syntez K2Hg2Se3 lub K3BiSe3 drogą półprzewodnikową.
Wszystkie związki charakteryzują się dyfrakcją promieniowania rentgenowskiego monokryształów i analizą elementarną; roztwory soli hydraulicznych mogą być badane technikami NMR 205Pb i 77Se lub 127Te. Obliczenia kwantowo-chemiczne wykorzystujące metody teorii funkcjonału gęstości umożliwiają porównywanie energii. Ponadto pozwalają na wgląd w konfigurację elektroniczną, a tym samym w sytuację związaną z łączeniem. Stwierdzono, że molekularne związki typu Chevrel zawierające Rh wykazują zdelokalizowaną mieszaną wartościowość, podczas gdy podobne aniony tellurdopalladanu są precyzyjne elektronowo; klaster z ligandem μ-PbSe jest energetycznie faworyzowany w stosunku do hipotetycznego analogu CO, zgodnie z nieudaną próbą jego syntezy. Stabilność formalnego Pb(IV) w obrębie anionu [PbSe4]4- wynika głównie z odpowiedniej stabilizacji w obrębie sieci krystalicznej.

Istnienie anionu ortho-selenidoplumbianowego [PbSe4]4-23 (patrz Rysunek 1, prawy górny róg) zostało potwierdzone za pomocą eksperymentów dyfrakcyjnych na pojedynczym krysztale, analizy elementarnej oraz obliczeń chemii kwantowej. Uszczegółowienie struktury krystalicznej potwierdza niemal idealną tetraedryczną geometrię koordynacyjną, jakiej należałoby oczekiwać w przypadku jonu ołowiu(IV), podczas gdy obliczenia DFT wyj...

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)

The phases of &#34;PbCh2&#34; (Ch = Se, Te) are obtained from solid-state syntheses (i.e., by the fusion of the elements under inert conditions in silica ...

Ogólnym celem tego łączącego chemię ciała stałego i chemię opartą na roztworach jest synteza nowych materiałów o wewnętrznych właściwościach półprzewodnikowych. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie chemii nieorganicznej i materiałowej, takie jak sposób syntezy związków niedostępnych tradycyjnymi metodami syntezy lub dostępu do związków o nietypowych stopniach utlenienia, modach koordynacyjnych lub ligandach. Główną zaletą tej techniki jest to, że jest ona wysokowydajna i zapewnia dostęp do reaktywnych, czystych roztworów metali i żelaza, które można wykorzystać jako prekursory lub do dalszych badań reaktywności.Chociaż metoda ta może zapewnić wgląd w chemię związków metaloidowych najcięższych atomów metali, można ją również zastosować do innych metalanów. Ogólnie rzecz biorąc, osoby, które są nowe w tej metodzie, będą miały trudności, ponieważ wszystkie manipulacje muszą być wykonywane przy ścisłym wykluczeniu powietrza, wilgoci, aw niektórych przypadkach światła. Aby przygotować suche rozpuszczalniki do syntezy, najpierw dodaj jeden litr świeżo zakupionego jednego-dwóch diaminoetanu do 25 gramów wodorku wapnia.Podgrzewać mieszaninę pod chłodnicą zwrotną, aż wodór przestanie być wytwarzany, a następnie destylować mieszaninę pod ciśnieniem otoczenia. Dodaj jeden litr tetrahydrofuranu, THF, do 10 gramów stopu sodowo-potasowego. Podgrzewać mieszaninę pod chłodnicą zwrotną przez co najmniej dwanaście godzin, a następnie destylować mieszaninę pod ciśnieniem otoczenia.Przygotuj nasycony roztwór katalizatora Wilkinsona, dodając 20 mililitrów THF do 300 miligramów katalizatora. Po wymieszaniu przez noc w temperaturze pokojowej przefiltrować mieszaninę za pomocą fryty filtracyjnej z gazu obojętnego o niskiej porowatości. Umieść 3,81 grama selenu pierwiastkowego w ampułce krzemionkowej i dodaj pięć gramów pierwiastkowego ołowiu.Podgrzewać ciała stałe za pomocą palnika tlenowo-metanowego, aż do uzyskania jednorodności optycznej stopu, która wynosi około dziesięciu minut. Delikatnie uderzaj ampułką za pomocą pierścienia korkowego przez cały czas syntezy, aby oderwać sublimowany selen od ścianki ampułki, który następnie wpadnie z powrotem do mieszaniny reakcyjnej. Po pozostawieniu mieszaniny reakcyjnej do ostygnięcia do temperatury pokojowej rozbij ampułkę tłuczkiem i moździerzem.Ręcznie usuń wszystkie pozostałe drzazgi ampułki, a następnie dokładnie potłuj surowy selenek ołowiu. Następnie umieść 0,95 grama potasu pierwiastkowego i pięć gramów ołowiu pierwiastkowego w grubościennej ampułce krzemionkowej. Powoli podgrzewać ciała stałe za pomocą palnika tlenowo-metanowego, aż do uzyskania jednorodności optycznej stopu, która wynosi około 20 minut.Ostrożnie dodaj 1,9 grama granulek pierwiastkowego selenu do stopionego stopu. Po całkowitym dodaniu zwiększaj temperaturę, aż mieszanina reakcyjna wyemituje jasne żółto-białe promieniowanie i utrzymuj temperaturę przez 10 minut. Nieznacznie zmniejsz temperaturę reakcji, jeśli kolor promieniowania zmieni się na czystą, jasną biel.Po pozostawieniu mieszaniny reakcyjnej do ostygnięcia do temperatury pokojowej rozbij ampułkę tłuczkiem i moździerzem. Ręcznie usuń wszystkie pozostałe drzazgi ampułki i regulus ołowiu elementarnego, a następnie dokładnie potłuj surowy selenek ołowiu potasu. Umieść jeden gram selenku ołowiu, 1,55 grama 18 crown 6 i duży mieszadło w okrągłodennej kolbie azotowej.Przenieść kolbę na mieszadło i dodać 125 mililitrów jednego dwóch diaminoetanu. Mieszaj energicznie w temperaturze pokojowej, a następnie dodaj 0,23 grama pierwiastkowego potasu. Świeżo ścięty potas jest bardzo lepki.Tutaj został pokryty proszkiem selenku ołowiu przed jego dodaniem. Zero wilgoci absolutnie nie może dostać się do kolby podczas dodawania różnych chemikaliów. Stosujemy technikę przeciwprądową, w której gaz obojętny jest wydmuchiwany z kolb w taki sposób, że powietrze nie może dostać się do środka.Po wymieszaniu przez noc w temperaturze pokojowej napełnić roztwór frytą filtra gazu obojętnego o niskiej porowatości. Teraz umieść 0,5 grama selenku ołowiu potasu i dwa mililitry jednego dwóch diaminoetanu w pięciomililitrowej szklanej fiolce. Umieść szklaną fiolkę w 15-mililitrowej fiolce z PTFE i umieść fiolkę z PTFE w standardowym autoklawie ze stali nierdzewnej, szczelnie zamknij autoklaw i podgrzewaj w piekarniku w temperaturze 150 stopni Celsjusza przez pięć dni.Po pięciu dniach wyłącz piekarnik i pozwól mu powoli ostygnąć do temperatury pokojowej przez jeden dzień, a następnie przenieś mieszaninę reakcyjną do oleju paratonowego i ręcznie wybierz kryształy produktu pod mikroskopem o standardowym świetle przy powiększeniu od 15 do 40 razy. Umieścić dziesięć mililitrów roztworu eteru koronowego w kolbie o pojemności 50 mililitrów. Dodaj dziesięć mililitrów nasyconego roztworu katalizatora Wilkinsona i mieszaj przez noc.Po zakończeniu reakcji przefiltrować roztwór za pomocą fryty filtracyjnej z gazu obojętnego o niskiej porowatości i powoli usuwać rozpuszczalnik w próżni dynamicznej przez 24 godziny. Po przeniesieniu surowego produktu reakcji do oleju paratonowego, należy ręcznie wybrać kryształy klastra typu Chevrel pod mikroskopem o standardowym świetle przy powiększeniu od 15 do 40 krotnym. Następnie umieść dziesięć mililitrów roztworu eteru koronowego w probówce Schlenka i ostrożnie ułóż na nią dziesięć mililitrów nasyconego roztworu katalizatora Wilkinsona.Przykryj rurkę Schlenka folią aluminiową i pozostaw ją w spokoju na cztery tygodnie. Po czterech tygodniach przenieś powstałe ciało stałe do oleju paratonowego i wybierz monokryształy pod mikroskopem świetlnym. Istnienie anionu ortoselenidoplumbianu zostało potwierdzone przez eksperymenty dyfrakcji monokryształów, analizę pierwiastkową i obliczenia chemii kwantowej.Udoskonalenie struktury krystalicznej potwierdza prawie idealną czworościenną geometrię koordynacyjną, podczas gdy obliczenia DFT racjonalizują energetycznie stabilizowaną reprezentację A-one, przyczyniając się do ogólnej stabilności anionu. Za pomocą tego protokołu można otrzymać inne materiały metalowe, takie jak potas dwa rtęć dwa selen trzy, który jest materiałem półprzewodnikowym i fotoprzewodnikowym z polianionową podstrukturą. Ponieważ wykazuje zbyt dużą przerwę energetyczną, przerwę energetyczną można zmniejszyć, syntetyzując cięższy homolog telluru, co zwiększa przewodność foto.Wysokoproduktywne aniony metalistyczne zanieczyszczeń mogą być wykorzystane do dalszych badań reaktywności, w wyniku których uzyskuje się molekularne związki typu Chevrel. Gatunki nasycone fosforowodórem obejmują jony rodu o mieszanej walencji, a ponieważ ładunek jest wysoce zdelokalizowany, struktura określona przez dyfrakcję monokryształów nie pozwala na formalne przypisanie stopnia utlenienia. Klaster tellurdopalladowy jest precyzyjny pod względem elektronów, a jony palladu przyjmują zniekształconą kwadratową geometrię płaską.Podobne procedury syntetyczne dają związki z jednostkami disalinidu trirodu, przyjmując trygonalny, biparametaliczny kształt z selenem w miejscach wierzchołkowych i rodem w płaszczyźnie podstawowej. Jednostki te stanowią rdzeń różnych anionowych kompleksów klastrowych. Można je wyizolować przez dodanie środków sekwestrujących przeciwjony.Po opanowaniu tę technikę można wykonać w ciągu jednego dnia, aby uzyskać metale o wysokiej czystości i wysokiej wydajności. Podejmując się tego zabiegu, należy pamiętać, że związki te są bardzo wrażliwe na powietrze i wilgoć, a w przypadku metali ciężkich, takich jak tellurdoplumbate, również na światło. Zgodnie z tą procedurą, inne materiały metalowe, które zawierają, na przykład, lekkie lub wczesne atomy metali przejściowych, również powinny być dostępne.Rozszerza to bibliotekę znanych związków i umożliwia precyzyjne dostrojenie pożądanych właściwości. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak syntetyzować nowe materiały metalowe za pomocą kombinacji technik półprzewodnikowych i opartych na roztworach. Nie zapominaj, że praca z ciężkimi pierwiastkami i ich związkami może być niezwykle niebezpieczna, a podczas wykonywania tej procedury należy zawsze zachować środki ostrożności, takie jak noszenie odpowiedniego stroju laboratoryjnego i łatwy dostęp do piasku do celów gaśniczych.

combining-solid-state-solution-based-techniques-synthesis-reactivity

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

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 potencjalną ogólną metodę syntezy rozpuszczalnych w wodzie wielometalicznych matryc peptydowych zawierających z góry określoną sekwencję centrów metali.

Synteza rozpuszczalnego w wodzie złożonego układu metalowo-organicznego

Opisano syntezę soli bromku trifosfenu i jej użycie jako czynnika przenoszącego P+ przez reakcje z N-heterocyklicznym karbenem i anionowym bisfosfiną, dające odpowiednio stabilizowany przez NHC kation P(I) i P(I) zawierający zwitterion.

Przygotowanie i reaktywność soli bromku trifosfenium: wygodne i stabilne źródło fosforu(I)

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

Przedstawiono protokół syntezy klastrów In37P20(O2C14H27)51 i ich konwersji na kropki kwantowe z fosforku indu.

Synteza klastrów In37P20(O2CR)51 i ich konwersja do kropek kwantowych InP

Tutaj opisujemy protokół syntezy niskowartościowych struktur metaloorganicznych (LVMOF) z niskowartościowych metali i wielotopowych łączników fosfinów w warunkach wolnych od powietrza. Otrzymane w ten sposób materiały mają potencjalne zastosowania jako katalizatory heterogeniczne naśladujące jednorodne katalizatory na bazie metali niskowartościowych na bazie metali.

Eksperymentalne podejścia do syntezy niskowartościowych struktur metaloorganicznych z wielotopowych łączników fosfiny

Ukierunkowana synteza nowych struktur metaloorganicznych (MOF) jest trudna, a ich odkrycie zależy od wiedzy i kreatywności chemika. Metody wysokoprzepustowe pozwalają na szybkie i efektywne badanie złożonych pól parametrów syntetycznych, przyspieszając proces znajdowania związków krystalicznych oraz identyfikowania trendów syntetycznych i strukturalnych.

Odkrycie i optymalizacja syntezy izosiatkowatych związków metaloorganicznych metaloorganicznych na bazie fosfonianów Al(III) przy użyciu metod wysokoprzepustowych

Tutaj prezentujemy protokół syntezy dwóch chalkogenków metali (Cu1.8S i SnSe) odpowiednich dla termoelektryki poprzez ultraszybką (drugi zakres), bezrozpuszczalnikową i jednoetapową syntezę mechanochemiczną przy użyciu prekursorów pierwiastkowych. Jednocześnie demonstrujemy monitorowanie temperatury w słoiku podczas planetarnego mielenia kulowego in situ przez nowo opracowane urządzenie.

Demonstracja prostoty i monitorowania temperatury in situ mechanochemicznej syntezy chalkogenków metali odpowiednich do zastosowań termoelektrycznych

Metoda dwutermicznego wyżarzania umożliwia wytwarzanie cienkich warstw półprzewodnikowego klatranu krzemu typu II. Przeprowadzono zabiegi posyntetyczne, w tym tłoczenie termiczne i trawienie jonów reaktywnych, aby poprawić właściwości materiału. Takie podejście zapewnia dostępną ścieżkę do wytwarzania regulowanych folii klatratowych odpowiednich dla urządzeń elektronicznych i fotonicznych nowej generacji.

Wytwarzanie i optymalizacja filmów typu II z użyciem klatryn krzemowych

Kompleksy fosforowo-wodorowe rutenu są powszechnie stosowane w jednorodnych reakcjach katalitycznych, takich jak uwodornienie. Przedstawiono syntezę szeregu nowych kompleksów rutenu trójzębnego zawierających ligand N-trifosu N(CH2PPh2)3. Dodatkowo opisano reakcję stechiometryczną kompleksu dwuwodorkowego Ru–N-trifosu z kwasem lewulinowym.

Synteza, charakterystyka i reaktywność szeregu kompleksówPh N-trifosu rutenu

Poznaj metodę syntezy chalkogenidoplumbatów (II, IV) łączącą reakcje w stanie stałym i roztworowe. Technika ta umożliwia uzyskanie nowych półprzewodników z nietypowymi stanami utlenienia ołowiu.

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

Przeglądaj więcej filmów