Мы представляем подробные процедуры для получения экспериментальных равновесия кривых фазового состава как функции растворителя концентрации в твердом состоянии системы под фрезерные условий.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Надежные механохимии: Протоколы для воспроизводимых результатов аккуратные и жидкости помощь шар мельница помола эксперименты
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Итоги равновесия шарика мельница измельчения может кардинально изменить как функция даже крошечные различия в экспериментальных условиях, таких как наличие очень небольшое количество растворителя добавлен. Можно воспроизвести и точно захватить это чувствительность, экспериментатор должен внимательно рассмотреть каждый единственный фактор, который может повлиять на шаровой мельнице измельчения реакции под следствием, от обеспечения размольных чистой и сухой перед использованием, чтобы точно Добавление стехиометрии исходных материалов, для проверки что поставка растворителей тома точной, чтобы обеспечить, что взаимодействие между растворителем и порошок хорошо понимали и, при необходимости, добавляется определенное время замачивания к процедуре. Предварительные кинетические исследования необходимы для определения необходимости фрезерования времени для достижения равновесия. Только тогда можно получить изысканный фазы состав кривых как функция концентрации растворителя под мяч мельница жидкости помощь шлифовальные (ЗАПАЗДЫВАНИЕ). С помощью строгого и тщательного процедур, аналогичных тем, которые здесь представлены, можно получить такое фрезерование равновесия кривых для практически всех фрезерных систем. Система, которую мы используем, чтобы продемонстрировать эти процедуры – это реакция обмен дисульфида, начиная от эквимолярных смесь двух homodimers для получения на количественных гетеродимера равновесия. Последняя образуется шаровая мельница помола как два разных полиморф, Форма A и B формы. Отношение R = [Форма B] / ([Форма A] + [Форма B]) при фрезеровании равновесия зависит от природы и концентрацию растворителя в банку, фрезерование.
Введение
Механохимии, используя ручной или мяч мельница, заточное оборудование становится все более популярным в последние годы альтернативой является привлекательным и устойчивых методов традиционного решения для синтеза материалов. 1 это привлекательно, потому что она позволяет для реакции между твердыми телами, чтобы добиться эффективного и количественно. Это «зеленых» устойчивое техника, требующих мало или вообще не растворителя. Фрезерования или ручная шлифовка может быть выполнена аккуратно, т.е. с без добавления растворителей или растворителя помощь: в последнем, известный как «жидкий помощь помола» (ЛАГ),2,
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Проверка точного дозирования органических растворителей
-
Проверка точное дозирование органических растворителей в режиме обратного пипетки
Примечание: Пипетки перемещения воздуха в реверсном режиме дозирования были отобраны для диапазона ЛАГ растворителей (ацетона, Ацетонитрил (MeCN), тетрагидрофуран (THF), этилацетат (EtOAc), хлороформ (КХКЛ3) и диметилформамида (DMF)) потому, что они впитывали очень эффективно в порошки исходных материалов (1-1 и 2-2). Предварительные калибровка обратный режим дозирования с этого диапазона растворителей дал и более точное дозирование томов по сравнению с п....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Этот протокол всегда запускается экспериментатор проверка его или ее дозирования навыки и проверки на качество и производительность пипетки или шприцы используются. Лучше всего это делается путем выполнения учебных комплектов на дозирования точных объемов конкретных растворителя, предназначен для использования на шаровой мельнице измельчения экспериментов. Точность обойтись томов проверяется путем взвешивания проверок и эта проверка повторяется до желаемой точности и точности достигается........
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Хотя большинство литературы по механохимии фокусируется на прагматических результатов или на механизмы реакции в настоящем документе рассматриваются конечную точку термодинамических мяч мельница помола. С этой точки зрения кинетические исследования являются необходимым шагом к определению окончательного равновесия плато. Через наших исследований кинетические и заключительный равновесия мы знаем, что мяч мельница измельчения реакции здесь обсуждали движет термодинамики, что приводит к наиболее стабильный состав полиморф н.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего сообщать
Благодарности
AMB и JKMS благодарна EPSRC для финансовой поддержки. Мы благодарим C. A. Bland за дизайн и механические установки и P. Доннелли для разработки программного обеспечения автоматизации Кофемолки для повторять шлифования. Мы благодарим Ричарда Соловей, Ollie Норрис и Симон Dowe механический цех для изготовления размольных, и электромагнитный держатель для установки «Нажмите кнопку» и Keith Парментер от мастерской стекла в Отдел химии для Производство стеклянных скольжениях образца PXRD. Мы благодарим C. A. Bland за техническое обслуживание и ремонт винт закрытия размольных стаканов. Мы благодарим профессор Билл Джонс для использования оборудования PXRD на кафедры химии и....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Бис(2-нитрофенил) дисульфид названный <сильный>1-1 | Олдрич | 215228-25G | [1155-00-6] (98%) |
| Бис(4-хлорфенил) дисульфид названный <сильный>2-2 | TCI | D0360 | [1142-19-4] (98+%) |
| 1,8-Диазабицикло [5.4.0]ундек-7-ен (dbu) | Acros Organics | 160610250 | [6674-22-2] (>97,5 % по GC) |
| 2-нитрофенил-4-хлорфенил-дисульфид назван <сильный>1-2 | внутренний синтез | Синтезирован шаровой мельницей: 1:1 от <сильный>1-1 + <сильный>2-2 + 2%M dbu | |
| Форма А | в домашнем синтезе | Полиморф <сильный>1-2 полученный шаровой мельницей аккуратного измельчения | |
| Форма В | в собственном синтезе | Полиморф <сильный>1-2 полученный шаровой мельницей жидкостного измельчения | |
| Муравьиная кислота | Научная лаборатория Поставки | 56302-50ML | [64-18-6] Масс-спектрометрия |
| Трифторуксусная кислота (ТФК) | ThermoFisher | 85183 | [76-05-1] Реагент-плюс 99% |
| Вода (H2O) | Rathburn | W/0106/PB17 | [7732-18-5] Сорт градиентного анализа ВЭЖХ, используемый также для анализа ВЭЖХ |
| Ацетонитрил (MeCN), | Merck | 160610250 | [75-05-8] Hypergrade для класса LCMS LiChrosolv, используемый также для анализа ВЭЖХ |
| Ацетон | Fisher Scientific | A/0606/17 | [67-64-1] Метанол класса ВЭЖХ |
| (MeOH) | Fisher Scientific | M/4062/17 | [67-56-1] класс LCMS |
| Этанол (EtOH) | Sigma Aldrich | 15727-5L | [64-17-5] лабораторный реагент, абсолют, |
| изопропанол (IPA) | Fisher Scientific | P/7508/17 | [67-63-0] ВЭЖХ класса |
| тетрагидрофурана (ТГФ) | Acros Organics | 268290010 | [109-99-9] Для ВЭЖХ; 99%8, нестабилизированный |
| этилацетат (EtOAc) | Fisher Scientific | E/0906/15 | [141-78-6] |
| Хлороформ (CHCl3,) | Fisher Scientific | C/4966/17 | [67-66-3] ВЭЖХ, стабилизированный амилендихлорметаном |
| (ДХМ) | Fisher Scientific | D/1857/17 | [75-09-2] ВЭЖХ, нестабилизированный |
| диметилформамид (ДМФА) | Альфа Аэсар | 22915 | [68-12-2] очень токсичный ВЭЖХ 99+% чистоты |
| Диметилсульфоксид (ДМСО) | Альфа Аэсар | 36480 | [67-68-5] очень токсичен ACS, 99,9% мин |
| Циклогексан | Fisher Scientific | C/8936/15 | [110-82-7] Класс ВЭЖХ, 99,8+% |
| Толуол | Fisher Scientific Ltd | T/2306/15 | [108-88-3] Бензол |
| Sigma | Aldrich | 401765 | [71-43-2] реагент Puriss pa |
| 5 -120 мл автоматическая пипетка | Sartorius | Picus eLine | систематическая погрешность в спецификации: для 120 мл составляет ± 0,48 мл, на 60 мл составляет ± 0,36 мл,<бр/> на 12 мл составляет ± 0,24 мл |
| винт VIAL прозрачный 1,5 мл + бакелитовый твердый винт CAP с футеровкой из ПТФЭ для флакона 10 мм | Jaytee Biosciences | JW41110 + JW43927 | Закрытый флакон используется для проверки точности и прецизионности дозируемого растворителя |
| Кристаллическая структурная база данных | Кембриджский кристаллографический центр данных (CCDC) | Кембриджская структурная база данных (CSD) | Содержит более 900 000 записей из рентгеновского и нейтронного дифракционного анализа |
| порошковый рентгеновский дифрактометр | Panalytical | X-Pert PRO MPD | Оснащен прибором X' Детектор Celerator с Cu Kα радиационный |
| порошок рентгеновский дифрактометр данные коллектора программное обеспечение | Panalytical | X' Пакет решений Pert HighScore Plus v3.0 | используемый для получения данных PXRD |
| Программное обеспечение для уточнения данных Ритвельда, включая уравнение Шеррера | BRUKER | Версия 6 TOPAS-Academic | Для получения фазового состава и размера кристаллов из сканирования PXRD |
| оборудование для ВЭЖХ | Agilent | Модульная система ВЭЖХ серии HP1200 | Бинарный насос высокого давления ВЭЖХ, автосамплер, колонная печь типа Пельтье с 6 и микро; L теплообменник и детектор диодной матрицы с полумикропроточной ячейкой (1,6 мкл, длина пути 6 мм). |
| Колонна для ВЭЖХ | Agilent | 1,8 мм Zorbax XDB C18, | (внутренний диаметр 4,6 мм и длина 50 мм) |
| Шаровая мельница | Retsch | MM400 | модифицированная: заменена защитная крышка для внешнего защитного экрана |
| 14 мл защелкивающаяся крышка банки из нержавеющей стали | В доме | изготовлена из нержавеющей стали 316 | |
| 14 мл винтовая крышка из нержавеющей стали | В доме | изготовлен из нержавеющей стали 316 - содержит шайбу из ПТФЭ | |
| Шариковые подшипники из нержавеющей стали: | Dejay Distribution Ltd | 7,0 мм (1,37 г) | Шарики из нержавеющей стали A.I.S.I. 420 Carbon (0,25/0,35%) & Chromium (12/14%) |
| Push a Button" программное обеспечение, | разработанное на кафедре химии | написанное на Visual Basic. Он приводит в действие переключатель (реле) с электронным управлением. | |
| "Push a Button" Электромагнитный | магнит Schultz | Type 609RP 12 В постоянного тока | 609RP (RP расшифровывается) R - для пружинного возврата P - для толкателя |
| "Push a Button" Держатель соленоида | Кафедра химии | Для удержания соленоида над кнопкой START на MM400 | |
| "Push a Button" Реле | KM Tronic | USB одно реле | Контроллер USB-реле - Один канал - ASCII-команды HyperTerminal. Подключение к USB-порту ПК с помощью VCP (Virtual COM port). |
| многоразовая клеевая шпатлевка | Bostik | Blu-Tack | Используется для удержания банки закрепленной на скамейке. |
Ссылки
- James, S. L., et al. Mechanochemistry: opportunities for new and cleaner synthesis. Chem Soc Rev. 41 (1), 413-447 (2012).
- Braga, D., et al. Solvent effect in a "solvent free" reaction. CrystEngComm. 9 (10), 879-881 (2007).
- Karki, S., Friscic, T., Jones, W.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
