Синтеза и характеристики функционализированным Металл-органические каркасы

Общая цель следующего эксперимента состоит в том, чтобы синтезировать металлический органический каркас гребного колеса со столбом, который трудно получить de novo с помощью замены линкера или паруса с помощью растворителя, и активировать его с помощью сверхкритической сушки углекислым газом. Это достигается путем залпового термического синтеза исходного mo, который легко доступен de novo из гексагидрата нитрата цинка NN prime D четырех периальных нафталинов, тетракарбоксидиамина и одного четырех DI bromo 2 3 5 6 Tera четырех карбоксильных бензолов в кислом растворе DMF с целью использования его в качестве шаблона для продажи. На втором этапе кристаллы родительской моли подвергаются реакции продажи с раствором DMF выбранного линкера, в результате которой получается желаемый продукт дочерней моли, Salem five.

Затем растворитель ДМФА в порах Salem 5 удаляется путем замены растворителя этанолом и активации сверхкритическим углекислым газом, чтобы сделать материал пригодным для применений, связанных с поглощением газа. Результаты показывают сохранение каркаса в топологии, включение дочерних линкеров в каркас Салема из пяти и предотвращение коллапса каркаса при активации на основе порошковой рентгеновской дифракции в спектроскопии ядерного магнитного резонанса вращающихся капилляров протонов и наблюдение за кристаллическими изображениями активированного mth и коллекции изотерм азота соответственно. Мы надеемся, что это видео поможет вам узнать об альтернативных путях синтеза и активации сложных мотыльков, а также предупредить об умиротворяющих ловушках, возникающих при работе с хрупкими структурами моли.

Кроме того, замена линкера с помощью растворителя может быть применена к широкому спектру мышиных конструкций рядом с системами лопастных колес, на которых сфокусировано это видео. Основным преимуществом замены линкера с помощью растворителя по сравнению с существующими методами является его универсальность и недостаток в сочетании с его быстрой реализацией. Устраняет проблемы, связанные с разрешаемостью линкера, и обычно приводит к почти количественному синтезу дочернего порошка моффа.

Рентгеновская дифракция является мощным методом подтверждения того, что реакция паруса произошла. Представленный здесь метод сохраняет кристаллы в их маточном растворе, что гарантирует, что каркас MTH останется неповрежденным. Демонстрировать процедуру будет доктор Рэйчел Клит, постдок из нашей лаборатории.

Сначала взвесьте 50 мг гексагидрата нитрата цинка, 37,8 мг DPNI и 64,5 мг B-R-T-C-P-B. Соедините все твердые ингредиенты в четырехграммовом флаконе. Добавьте 10 миллилитров ДМФА во флакон, содержащий твердые ингредиенты.

Затем с помощью девятидюймовой пастеровой пипетки добавьте одну каплю концентрированной соляной кислоты, плотно закрыв флакон. Перемешивайте ингредиенты с помощью ультразвуковой ванны в течение примерно 15 минут, наблюдая за содержимым флакона по мере того, как они образуют взвесь. Далее поместите флакон в духовку при температуре 80 градусов Цельсия на двое суток.

В первый день проверьте флакон, чтобы убедиться, что его содержимое полностью растворилось. Формируя желтый прозрачный раствор на второй день, наблюдайте за желтыми кристаллами в форме слезы на стенках и дне флакона. После того, как флакон будет извлечен из духовки и охлажден до комнатной температуры, с помощью шпателя аккуратно оттолкните кристаллы от стенок флакона, чтобы все они собрались на полу флакона.

Дав кристаллам осесть на дне флакона, осторожно удалите реакционный раствор из флакона с помощью девятидюймовой пипетки, не всасывая кристаллы в пипетку. Добавьте около пяти миллилитров свежего ДМФА во флакон с кристаллами, чтобы замочить их как минимум на один день, чтобы удалить раствор кислотной реакции и любые неактивные ингредиенты, попавшие в поры. На этом этапе подготовьте диаметр 0,7 миллиметра.

Позаимствуйте капилляр из силикатного стекла, аккуратно срезав закрытый конец так, чтобы остались верхние три сантиметра капилляра с верхушкой воронки. Обмакните узкий разрезанный конец капилляра в растопленный пчелиный воск. Дав воску застыть в виде пробки на дне капилляра, поддержите его в небольшом количестве пластилина для лепки С помощью прошедшей воздушной пипетки наберите несколько миллилитров кристаллов в растворе.

Осторожно перенесите кристаллы и раствор в капилляр через отверстие воронки. Используйте бумажное полотенце или салфетку, чтобы удалить излишки растворителя. Далее дайте кристаллам осесть в небольшой пробке из пчелиного воска.

Используйте очень маленький кусочек пластилина, чтобы запечатать верхний конец капилляра. Чтобы подготовиться к порошковому рентгеноструктурному анализу, снимите все крепежные устройства с головки гониометра и поместите поверх него капилляр, поддерживаемый пластилином. Центрируйте капилляр в рентгеновском луче, чтобы гарантировать, что пробка из кристаллов не будет вращаться при вращении.

После порошкового рентгеноструктурного анализа выведите 21 миллиграмм DPED и переложите его в двухграммовый флакон. После добавления пяти миллилитров DMF во флакон растворите DPED ультразвуком. С помощью шестидюймовой воздушной пипетки соберите кристаллы и отфильтруйте их на воронке NER.

Затем диспергируйте около 30 миллиграмм кристаллов в заранее приготовленном растворе DPED. Полученную парусную смесь поместить в духовку при температуре 100 градусов Цельсия на 24 часа. На следующем проверьте ход реакции паруса с помощью протонного ЯМР с помощью шестидюймовой полиэтиленовой пипетки.

Удалите примерно от двух до пяти миллиграммов кристаллов MOF из охлажденного реакционного раствора. Промойте эти кристаллы, погрузив их в небольшое количество чистого растворителя, такого как DMF, во флаконе весом 1,5 грамма. После этого добавьте в отдельный флакон весом 1,5 грамма около одного миллилитра дейтерированного диметилсульфоксида.

После того, как кристаллы будут отфильтрованы из чистящего раствора, диспергируйте их в дейтерированном диметилсульфоксиде. Затем добавьте в смесь три капли дейтерированной серной кислоты. Тщательно проработайте пробирку с невыпадающей обработкой для получения однородного раствора.

Когда закончите, перенесите полученный образец в ЯМР-пробирку с помощью пастерной пипетки. Затем соберите ЯМР-спектр, выполнив 64 сканирования, так как раствор относительно разбавлен из-за низкой растворимости кристаллов MOF. После обмена растворителя с этанолом перенесите кристаллы MOF в активационную чашку с помощью шестидюймовой полиэтиленовой пипетки.

Затем удалите как можно больше этанола с помощью девятидюймовой пипетки, не всасывая кристаллы в пипетку. Снимите крышку камеры активации, открутив три болта, и осмотрите камеру на наличие остатков мусора от моли. С помощью пары щипцов вставьте в камеру активационную чашку с молью и закрутите крышку обратно на место.

Далее включите фен и откройте бак с углекислым газом. Отрегулируйте ручку температуры, чтобы достичь температуры от нуля до 10 градусов Цельсия. Как только температура перейдет в нужный диапазон, поверните ручку наполнения. Медленно.

Наблюдайте, как жидкий углекислый газ поступает в чашку для активации через стеклянное окошко на крышке камеры. Чтобы выполнить первую продувку, поверните ручку наполнения вверх до отметки 15. Затем медленно поворачивайте ручку продувки вверх, пока струя растворителя не выстрелит из трубки сбоку прибора.

Дав продувке продолжаться около пяти минут, закройте ручку продувки и поверните ручку заполнения вниз до отметки пять. После восьми часов сверхкритической сушки выключите все ручки и включите тепловой выключатель. Как только температура и давление превысят сверхкритическую отметку, подключите расходомер к трубке сбоку от прибора и откройте ручку сброса.

Отрегулируйте расход с точностью до одного кубического сантиметра в минуту. Затем снимите расходомер, позволив углекислому газу медленно выйти из образца на следующий день. Убедитесь, что давление упало до нуля PSI.

Если давление не упало до этого уровня, поворачивайте ручку выпуска жидкости вверх до тех пор, пока не будет достигнут желаемый перепад давления. После закрытия ручки прокачки выключите переключатели нагрева и питания на показанном здесь инструменте выключен кристалл Брума и этот же кристалл преобразован в Салем. Здесь отображается пять.

Как и в случае с реакциями между монокристаллами. Размер и морфология кристаллов не изменяются. Тем не менее, на поверхности образуются трещины из-за сурового характера продажи, что делает пятикристаллический кристалл Salem непригодным для сбора данных рентгеновской дифракции монокристаллов.

Когда синтез BROMIUM OV применяется к синтезу Salem five, протонный ЯМР показывает отсутствие DPED. Чтобы остановить, для доступа к Salem five используется функционализированное взаимодействие компоновщика Sale. Типичная продажа с использованием DPNI в качестве уходящего столба занимает менее 24 часов, при этом заменяется более 99% столба.

Поскольку многие гребные бабочки со столбчатыми колесами теряют кристалличность, когда сухой PXRD, в котором используется монтажный материал на стекле, создает рисунок, который в этом случае может не содержать всех пиков, пик, соответствующий отражению, исходящему от направления оси С, вдоль которого лежат столбы донора азота, является первым пиком. Положение первого пика под тета-углом нижнего зуба указывает на наличие более крупной элементарной ячейки в направлении оси С. Приведены кристаллические изображения NU 100 при обычной тепловой и вакуумной активации и при сверхкритической сушке углекислым газом.

В то время как первое приводит к разрушению каркаса и разрушению пористости, сверхкритическая сушка углекислого газа приводит к тому, что площадь поверхности BET составляет около 6 140 квадратных метров на грамм. Следуя этой процедуре, можно получить других трудно синтезируемых бабочек, предотвращая деградацию их нежных каркасов во время исследования и обеспечивая доступ к их вакуумированным порам. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как использовать некоторые полезные методы синтеза, определения характеристик и активации MOF для приложений поглощения газа.

Подготавливая порошковые рентгеновские дифракционные образцы и капилляры для установки на дифференциальный рефлектометр, можно анализировать чувствительные к растворителям кристаллы любого типа, не опасаясь деградации образца.