Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

Syntese av Nine-atom Deltahedral Zintl Ioner av germanium og deres funksjonalisering med organiske grupper

Published: February 11, 2012 doi: 10.3791/3532
Automatic Translation
1, 1
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of Notre Dame

Summary

Vi presenterer den høye temperaturen syntese av intermetalliske forløpere K

Abstract

Selv om de første studiene av Zintl ioner dato mellom slutten av 1890 tallet og tidlig 1930-tallet ble de ikke strukturelt preget før mange år senere. 1,2 Deres redoks kjemi er enda yngre, bare omtrent ti år gammel, men til tross for denne korte historien disse deltahedral klynger ioner E 9 n-(E = Si, Ge, Sn, Pb, n = 2, 3, 4). har allerede vist interessant og mangfoldig reaktivitet og har vært i forkant av rask utvikling og spennende ny kjemi 3-6 Kjente milepæler er oksidativ kopling av Ge 9 4 - klynger til oligomerer og uendelige kjeder, 7-19 deres metallation og 14-16,20-25 capping av overgang-metall metallorganiske fragmenter, 26-34 innsetting av en overgang-metal atom i sentrum av klyngen som er noen ganger kombinert med tildekking og oligomerization, 35-47 tillegg av hoved-gruppe metallorganiske fragmenter som exo-limte substituenter,48-50 og funksjonalisering med ulike organiske rester ved reaksjoner med organiske halogenider og alkyner. 51-58

Denne sistnevnte utviklingen av feste organiske fragmenter direkte til de klynger har åpnet opp et nytt felt, nemlig organo-Zintl kjemi, som er potensielt fruktbar for videre syntetiske utforsking, og det er steg-for-trinn prosedyre for syntese av germanium-divinyl klynger beskrevet. De første trinnene skissere syntesen av en intermetalliske forløperen K 4 Ge 9 hvorfra Ge 9 4 - klynger er hentet senere i løsningen. Dette innebærer smeltet-silika glass blåser, lysbuesveising av niob containere, og håndtering av svært air-sensitivt materiale i en hanskerommet. The air-sensitive K 4 Ge 9 blir deretter oppløst i etylendiamintartrat i boksen og deretter alkenylated ved en reaksjon med meg tre SiC ≡ CSiMe tre. Reaksjonen etterfølges av electrospray massespektrometri mens den resulterende løsningen brukes for å skaffe enkrystaller inneholder functionalized klyngene [H 2 C = CH-Ge 9-CH = CH 2] 2 -. For dette formålet løsningen sentrifugeres, filtrert, og forsiktig lagvis med en toluen løsning av 18-krone-6. Venstre uforstyrret i noen dager, produsert så lag løsninger oransje krystallklare blokker av [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • EN som ble preget av enkelt-krystall røntgendiffraksjon .

Prosessen fremhever standard reaksjon teknikker, virke-up og analyse mot functionalized deltahedral Zintl klynger. Det er å håpe at det vil hjelpe på videre utvikling og forståelse av disse forbindelsene i samfunnet for øvrig.

Protocol

1. Forbereder niob Tubes

  1. Før kutte niob (Nb) rør, forberede Nb-rengjøringsmiddel. I en 500 ml plastflaske, måle ut og legg via en 100 ml målesylinder følgende stamløsninger som mottatt: 110 ml H 2 SO 4, etterfulgt av 50 ml HNO 3, etterfulgt av 40 ml HF. Bland godt og la nå romtemperatur før bruk.
  2. Mål Nb tube, 4,5 cm i lengde, og kuttet med en rørkutter. Unngå knekk på slangen. Gjenta 3 ganger.
  3. I et godt ventilert røyk-hette, plasserer de fire NB rør, lengde-messig, i en 100 ml plast begerglass. Hell Nb-rensing løsning i begerglasset inntil rør er helt dekket. Lukk rammen av røyk-panseret. Vent 12 til 20 sekunder, eller til brun lystgass gass slippes. Umiddelbart fylle begeret med vann og la nå romtemperatur.
  4. Bruk plast thongs å fjerne NB rør, vaske flere ganger med vann og deretter aceton, ogtørk dem i en høy temperatur tørkeovn. (Kast den brukte sur løsning etter nøye nøytralisere med KOH).
  5. Ta Nb rør ut av ovnen og la kjøle ned til romtemperatur. Med skrustikke-grep crimp ca 1 cm av den ene enden av hvert rør. Bøy litt på kanten, ca 1 mm.
  6. Slå på vakuumpumpen og argon gass sylinder av buen-sveiser. Klemme de fire NB rør, i en forskjøvet posisjon, i buen-sveiserens holderen. Sentrer messing blokk (kjøleribben) i buen-sveiser og sakte justere niob rør på toppen. Lukk og klemme lukket døren til buen sveiser.
  7. Juster sveising tips til høyden niob rør. Slå på vakuum ventil (sikre at argon refill ventilen er tett). Tillat vakuum for å nå under 100 mm Hg (ideelt: 30 mm Hg, ventetiden: 30 - 40 minutter) for å fullstendig evakuere kammerkor og NB rør av all luft og fuktighet.
  8. Når 30 - 60 mm Hg vakuum er oppnådd, nær vakuum ventil og sakte åpne ventilen til argon sylinder å fylle with argon til 7 i. Hg. Lukk argon gass ventil. System skal nå være under delvis vakuum.
  9. Ta på sertifiserte gummi sveising hansker. Posisjon beskyttende sveising formørket glass over vinduet på buen sveiseren. Slå på kilden satt til 15 A (tykkere niob rør bruke 20-55 A). Som sveising tips tar kontakt med niob tube, lysbuen former, heve 1 cm over røret og sakte feie over røret som niob smelter og sel helt. Gjenta for resten av niob rør. Slå av strømmen og la systemet nå romtemperatur (15 - 30 min).
  10. Fjern klemmen fra lysbue sveiser dør. Sakte åpen argon gass ventil og fyll på med argon før døren åpnes.
  11. Fjern niob rør og merke med elektrisk gravør: A, B, C og D, henholdsvis. Sett tilbake i tørkeovn til den er tørr og varm plass i vestibylen av drybox, pumpe under vakuum for 30 - 45 min.
  12. Påfyll lite forværelse med høy renhetsgrad nitrogen / argon gass. Ta med fire merkede niob rør inn drybox. Beholderne er nå klar til å lastes.

2. Laster niob Tubes: Forbereder K 4 Ge 9

  1. Tare balansen og deretter måle 156 mg K (4 mmol). Med en slikkepott, forsiktig sette den inn i Nb røret og skyv til bunns.
  2. Vei 653 mg Ge (9 mmol) og sett inn i røret på toppen av kalium metall.
  3. Nøye crimp den åpne enden av Nb rør ved hjelp skrustikke-grep og litt bøy kanten. Gjenta for de tre andre NB rør. Plasser alle fire rør i en krukke [under inertgass], lukker glasset og legg den i boksen forstua for å hente ut.
  4. Etter trinn 1.5 - 1.8, sveis kantene av fire NB rør. De lastede rør er nå klar til å bli beseglet i en smeltet silisiumdioksid tube.

3. Forbereder smeltet silisiumdioksid Tube via Glass-Blowing

  1. Bruk sirkulær glass så å klippe 10-14 "biter av stor kvarts rør (ID / OD = 20/22 mm) og medium kvartsrør (7/9 mm). Skjær også ende av round kuleledd. Vask grundig med vann og aceton. Plass i glass tørkeovn til det er helt tørt. Ta ut av ovnen og la nå romtemperatur.
  2. Tenn hydrogen / oksygen lommelykt med en spiss og langsomt øke oksygen flyt for å få varm blå flamme. Ta på mørklagte vernebriller før du setter noen kvarts rør i flammer.
  3. Sett stor tube i flammen og sakte rotere den ene enden slik at røret til å kollapse til en flaske hals og deretter helt lukke. Ved hjelp av et ekstra medium kvartsrør som en forme stang, trekke den ene enden av "hvite hot" (som sett gjennom vernebriller) kvartsrør å lukke åpningen raskere.
  4. Etter tetting åpning, feste gummi septum med et slag slange på den åpne enden og sett blåse pipe i munnen (ikke blåse ennå). Mens rotere den forseglede slutt i flammen, litt blås for å holde overtrykk og hindre glass fra å kollapse. Neste, er et lite hull klare til å skje i sentrum.
  5. Juster gasstrømmen til skaspiste en skarp blå flamme og fokus flamme i midten av lukkede enden. Når målrettet sted blir hvit varm, blåse hardt for å skape en stor boble eller åpning. Bryte boble ved å forsiktig skrape på lab benk. Sett åpnet hull i flammer og åpen til 0,7 - 1cm mens fakling kantene med grafitt reamer. Denne delen (kroppen) er nå klar til å festes til mindre rør (hals).
  6. Lukk den ene enden av halsen stykke med gummi septum. Holding i en hånd kroppen (med munnstykket i munnen, være klar til å blåse) og i andre hånden nakken sakte rotere begge ender samtidig i flammen. Fest endene og rett utenfor flamme.
  7. Juster størrelsen på flammen skarp en og langsomt arbeide ut hvert kvartal forseglet felles for å sikre ingen hull og luftbobler. Hold overtrykk for å hindre glass fra å kollapse. Fjern septum fra toppen av halsen. Halsen er nå klar til å festes til kuleleddet.
  8. Ved hjelp av septum, like kuleleddet åpning. Fest enden av kuleledd til halsen following trinn 3.5 - 3.6.
  9. Sett inn fire NB rør inn åpnet slutten av kroppen. Fest enden av slag slange til kuleledd. Sakte tett åpnet slutten av kroppen ved å følge trinn 3.3. Slå av flammen og lukke alle gassflasker. Tillat smeltet silisiumdioksid / kvarts jakke å kjøle ned.
  10. Hell fortynne Nb renseløsning (2 H 2 0: 1 løsning, se 1.1) inn i silika røret og ta vare på 3 - 5 minutter til NB rørene er blanke og uten oksidert områder. Skyll tre ganger hver med destillert vann og aceton. La det tørke helt. De niob rør er nå i en smeltet silisiumdioksid / kvarts jakke og klar til å bli evakuert og avsperret.

4. Tetting smeltet silisiumdioksid Tube med et høyt vakuum linje

  1. Slå på pumpen for vakuum linjen. Fyll Dewars med flytende nitrogen. Slå på kvikksølv diffusjon pumpen og kjølevann. La det reflux i minst 30 minutter.
  2. Coat kuleledd av smeltet silisiumdioksid jakke med høy vakuum silikon GREASE. Fest til vakuum linje. Evakuer tube helt i 30 min.
  3. Ved hjelp av en Tesla coil, sjekk for eventuelle lekkasjer / hull.
  4. Ta på borsilikat Vernebriller. Slå på lille huset gass / oksygen lommelykt. Sakte går flamme fra bunnen av røret til halsen, noe som sikrer alle luft og fuktighet er borte.
  5. Sakte går flamme løpet NB rør, oppvarming forsiktig for 1 - 2 minutter. Pass på å ikke få glass hvit varm som den vil kollapse slik den er trukket inn av høyt vakuum. Slå av lommelykt og la smeltet silisiumdioksid jakke nå romtemperatur (15 - 30 min).
  6. Gjenta steg 4.4. Intensivere flamme til en skarp varm blå farge. Sakte forsegle røret under ballen og halsen felles. (Tips: kan få hele glass område hvit varm og bistå ved å bremse trekke av med andre hånden ved å holde slutten av silika jakke). Slå av fakkelen.
  7. Slå av Hg-destillasjon. La nå romtemperatur. Slå av vannet. Tillat flytende nitrogen til sakte fordampe. Den smeltet silisiumdioksid Jakken er nå klar til å settes i ovnen.

    5. Oppvarming reaksjonsblandingene i en Furnace

    1. Forsiktig bringe niob rør til sentrum av kvarts jakke og legg direkte over termoelement. Isoler åpninger av ovn med glassull. Slå på ovnen og sett ved 950 ° C i to dager.
    2. Etter fullført, ved hjelp av glass-skjæring sirkelsag (se 3.1) kutte åpne enden av smeltet silisiumdioksid røret og fjern Nb beholdere. Vask niob fri for rusk med vann og aceton og tørt i ovnen. Pump inn drybox.
    3. Ved hjelp av wire-avbitertang klippet endene av niob rør. Forsiktig knuse det grove produktet. Den fine intermetalliske forløper er nå klar til å bli brakt inn i løsningen.

    6. Oppløsende Precursor i etylendiamin

    1. Vei ut 81 mg (0,1 mmol) av K 4 Ge 9 inn i en test-tube. Legg rør bar.
    2. Pipette i 2 - 2,5 ml vannfritt etylendiamintartrat (tidligere destilleres enn natrium metall) ogrør for 5 - 10 min ved romtemperatur. En rød løsning former.
    3. Merk: Hvis løsningen blir rørt for lenge, vil det bli grønt, som indikerer oksidert klynger. En rød løsning er ønsket for funksjonalisering.

    7. Reagerer Ge 9-klynger med meg tre SiC ≡ CSiMe 3

    1. Sakte sprøyte i, drop-klok, 0.056 ml (0,25 mmol, litt over 2-ekvivalenter) av Meg 3 SiC ≡ CSiMe tre. Fet lag blir sett på toppen av den røde klyngen løsningen. Som reaksjon er rørt, blir løsningen sakte brun. Rør i fire timer til en klar honning-brun løsning er oppnådd.
    2. Plasser test-tube i sentrifuger i 15 min. Fjern forsiktig. Sett en glassfiberfilter pipette (tidligere pakket, tørket ved 180 ° C over natten og pumpet inn drybox) i en ren test-rør.
    3. Nøye Pipetter supernatanten løsningen inn i filteret pipetten og la til å filtrere. Den klare honning-brun FILTRATe er nå samlet.
    4. Avsette 0,1 ml av filtratet for å kjøre en electrospray massespektrometri (ES-MS) prøve å bekrefte produktet før krystallisering.

    8. Kjører ES-MS av Reaction Solution

    1. Pump en ren 1 ml Hamilton sprøyte, stempelet og PEEK slangen inn forstua av drybox, minst 30-45 min.
    2. Sett sprøytestempelet inn sprøyte og fyll med vannfritt etylendiamintartrat og dispensere i en avfallsbeholder. Purge sprøyten to ganger til.
    3. Fyll sprøyten igjen med vannfri etylendiamintartrat og presse gjennom PEEK slangen. Blås ut PEEK slangen to ganger til. Den PEEK Slangen er nå fylt med vannfri etylendiamintartrat.
    4. Fyll den tomme sprøyten med den filtrerte Ge 9-divinyl løsning. (Tips: denne kan plasseres i en nitrogen fylt Ziploc bag for transport hvis massespektrometer er utenfor drybox). Ta ut av drybox.
    5. Place sprøyte festet til PEEKtubing i Harvard sprøytepumpe ved 10 mL / min. Fest PEEK slangen sikkert til electrospray massespektrometer. Samle spektrum i negativ ion modus på en Micromass Quattro-LC trippel kvadrupol massespektrometer (typiske forhold: 100 ° C kilde temperatur, 125 ° C desolvation temperatur, 2,5 kV kapillær spenning, 30-65 V kjegle spenning) eller på en Bruker Microtof -II massespektrometer (kapillært på 3800 V, forstøveren på 0,6 Bar, desolvation temperatur på 190 ° C, kapillær avkjøring ved 100 V, detektor på 1200 V). (Merk:. Prøvene er svært luft og fuktighet følsom, purging kammeret i 15 - 60 min før du kjører prøver foretrekkes)
    6. Resulterende spektrum vil vise isotopen mønster for de functionalized klynger (se figur 1). Det resterende filtratet i drybox kan nå krystallisert.

    9. Utkrystalliserer Ge 9-divinyl Ioner med en sequestering Agent

    1. Pipetter gjenværende Filtratet i to like alikvoter i to Clean test-rør. Etikett test-rør C og D (som eksempel). Sett til side.
    2. Vei 0,4 mmol (105 mg) vannfritt 18-krone-6 i en ren test-rør og tilsett 8 ml av toluen. Bland godt til det er helt oppløst.
    3. Lagdeling med Toluen, Metode A: forsiktig pipetter 4 ml av denne løsningen på toppen av test-tube C og D. (Tips: Prøv å oppnå to separate faser) Plasser en gummipropp på hver test-rør. Sett av uforstyrret i en test-tube stativ å krystallisere.
    4. Lagdeling med Toluen, Metode B: Pipetter 4ml av 18-crown-6/toluene løsning i to ren test-rør merket E og D. Sett et filter pipette (Merk: Hvis løsningsbehov å bli filtrert igjen) eller en vanlig pipette i test -tube E og F. Pipetter løsningen av test-tube C til E og test-rør D til F. (Merk:. denne omvendte lagdeling vil raskt resultere i to faser) Plasser en gummipropp på hver test-rør. Sett av uforstyrret i en test-tube stativ å krystallisere.
    5. Bright Orange blokker bør krystallisere innen 1- 3 dager. Enheten celle av krystallene kan så bekreftes av én krystall røntgendiffraksjon.

    10. Kontroll Crystals enhetscellen på en D8-Diffractometer

    1. Fyll en plastflaske med Paratone-N olje og la alle luftbobler skal fjernes. Helt Degas oljen i vestibylen av drybox, under vakuum, over natten. Bring inn i drybox.
    2. Påfør 2 - 3 dråper til glass-slide. Coat spatel tips i oljen og sett inn utkrystalliserer test-tube. Velg oransje krystaller fra test-tube og nedsenket i Paratone-N olje. (Merk: forsikre alle air-sensitive krystaller er belagt i olje). Bring utenfor drybox.
    3. Ved hjelp av en høy oppløsning mikroskop, velger du en enkelt krystall og dra til kanten av oljen på lysbildet med en rett rustfri probe.
    4. Forsiktig fjerne overflødig olje fra krystall ved å dra til kanten av glasset lysbilde. Monter enkelt krystall på Mitegen mikro mount sløyfe og raskt posisjon under kald strøm (100 K) avBruker D8 APEX-II Diffractometer utstyrt med CCD område detektor ved hjelp av grafitt-monochromated Mo Kα stråling.
    5. Sikre gode høy vinkel diffractions og tilegne enhetscelle.
    6. Sammenlign og bekrefte enhetscelle som for [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • EN, 1, triclinic, -1 P, a = 10.974 (4), b = 14.3863 ( 5), og c = 16.2272 (6) Å, α = 85.946 (2), β = 71.136 (2), og γ = 89.264 (2) °, V = 2412,21 (15) en 3, Z = 2. 53

    11. Representative Resultater

    Den unike isotopen mønster av de anioniske klynger tillater dem å være lett oppdages i negativ ion-modus (Fig. 1). Også verdt å merke seg er at reduserte enkeltvis belastet arter, i tillegg til sammenkobling med en kalium ion er et vanlig fenomen på denne soft-ionisering teknikk. 59

    Krystallen st ructure med relevante bindingslengdene og vinkler [Ge 9 (CH = CH 2) 2] 2 - i [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • en, en, kan sees i Figur 2.

    Figur 1
    Figur 1. ES-MS spektra (negativ-ion modus) av etylendiamintartrat løsninger av reaksjonene til Ge 9 klynger med meg tre SiC ≡ CSiMe tre. Vist er også de teoretiske isotopen utdelinger under den eksperimentelle distribusjonen. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953.)

    Figur 2
    Figur 2. En visning av [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (HCCH 2) 2] • en, en. Fargevalg: ullet1.jpg "/> = Ge, Bullet 2 = C, Bullet 3 = H. Valgt bindingslengdene og vinkler: Ge-C 1.961 og 1.950 A, C = C 1,318 og 1,316 Å, Ge-CC 123 og 127 °. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953.)

    Figur 3
    Figur 3 Skjematisk fremstilling av Forbereder niob Tubes:. (A) skjærende Nb rør, (b) rensing NB rør i en Nb sur løsning, (c) bruker skrustikke-grep for å crimp og bøye Nb tube.

    Figur 4
    Figur 4 Skjematisk fremstilling av Forbereder niob Tubes:. (A) diagram av lysbue sveiser, (b) sjanglet NB rør i bue sveiser holderen og (c) sveising tips ovenfor NB rør.

    / Files/ftp_upload/3532/3532fig5.jpg "/>
    Figur 5 Skjematisk fremstilling av Loading niob Tubes:. (A) inne i drybox og (b) NB rør: (i) før sveising, (ii) etter bruk skrustikke-grep for å crimp en kant, (iii) etter sveising en kant, (iv) etter lasting og deretter sveise NB tube lukket, (v) etter å ha åpnet Nb røret for å ta ut K 4 Ge 9 forløper.

    Figur 6
    Figur 6. Skjematisk fremstilling av Forbereder Fused-Silica Tube by Glass-Blowing in (a) og (b) (i) store og små kvarts tubing, (ii) kropp og hals beseglet, (iii) hals med kuleledd, ( iv) hals og kuleledd beseglet, (v) NB rør forseglet inne kvartsrør, (vi) etter smeltet silisiumdioksid røret forsegles.

    Figur 7
    Figur 7. Skjematisk fremstilling av Sealing smeltet silisiumdioksid Tubes på et høyt vakuum Line in (a) og (b) etter Nb rørene er forseglet viser etsing av kvarts rør fra Nb syre løsning.

    Figur 8
    Figur 8. Skjematisk fremstilling av Plassere Loaded smeltet silisiumdioksid Rør i Furnace.

    Figur 9
    Figur 9. Skjematisk fremstilling av reaksjon K 4 Ge 9 med meg tre SiC ≡ CSiMe tre inne i drybox (a) (i) uåpnet Nb tube, (ii) en kant av Nb røret kuttes med (iii) avbitertang, ( iv) knust forløperen og (b) (i) forløper oppløst i etylendiamintartrat, (ii) umiddelbart etter meg tre SiC ≡ CSiMe 3 er lagt (fet dråper på toppen av test-rør vegger sett).

    Figur 10
    FiGure 10. Skjematisk fremstilling av Running ES-MS av Reaction Solution i (a) massespektrometer sprøyte utarbeidet i tørr boks, (b) Bruker Microtof-II.

    Figur 11
    Figur 11. Skjematisk fremstilling av utkrystalliserer Ge 9-divinyl med avsette Agenter i (a) reverse lagdeling og (b) flere timer senere.

    Figur 12
    Figur 12 Skjematisk fremstilling av Kontroll krystaller Unit Cell på en D8-Diffractometer:. (A) velge krystaller under mikroskopet og (b) å samle en enhet celle.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det er viktig å rengjøre godt delvis oksidert NB rør. Men hvis rørene er igjen for lenge i Nb renhold løsning, vil dette sterkt redusere tykkelsen på røret. Dermed 10 - 15 sekunder er avgjørende, og rørene skal være veldig skinnende på slutten (Fig. 3). Etter at rørene er forseglet inne i smeltet silisiumdioksid jakke, bør de rengjøres igjen med en fortynnet Nb syre løsning. Dette bør resultere i mild livslysten, rengjøring eventuelle oksidert områder på NB rør som skjedde under sveising eller glass-blåser. Men vær forsiktig med å la altfor lenge sur løsning etches glasset (Fig. 7b).

Det er viktig å sikre at Alkali metall settes inn nederst på forløperen rør og ingen er på de beste sidene eller åpning av Nb røret. Dette vil gjøre sveising lettere som den varmer røret og hindre at metallet fra smelting og deretter sprengning ut. (Tips: Bruk kimwipes pakket rundt en slikkepott til cleen helt.)

Når sveising de lastede NB rørene, ikke tillater sveising tips til å dvele ved den Nb røret for lenge før det er helt forseglet. (Tips: Hvis dette skjer (a) Nb røret og tips vil bli sveiset sammen, (b) K (s) vil smelte og lekke (burst) fra tube).

Det er noen viktige tips og pekere til være klar over når du tilbereder den smeltet-silica jakke via glass-blåser (Fig. 6). Først, sørg for å ha håret trukket tilbake, og ingen posete ermer på. Bruk alltid kvarts vernebriller før du setter noen rør inn i flammen og husk at det er ekstremt varmt, og være forsiktig med brannskader. Bruke NB rørene våte med vann i flammen vil føre damp til å reise og kan føre til brannsår. Hvis røret er våt med aceton, vil dette bli forkullet og skal kastes. Når du ser gjennom vernebriller, indikerer en hvit varm område på røret at glasset er smidig og enklere å manipulere. Bredden på flammen kan alltid værejusteres ved å øke eller redusere gasstrømmen og bør være hensiktsmessig per område å jobbe med. Fakling kantene på røret før forsegle en felles tykner og åpner kantene og gir en raskere og enklere vedlegg. Sørg for at rørene er hvite varm før du fester sammen. Blowing for hardt gjennom munnstykket vil skape hull. Men kan man bruke forme stanga å legge glass til hullet, og så virker det inn i røret. Pass på å ikke overarbeid glasset som det kan skjule eller bli for tynn. Viktigst, det trenger ikke å være pen, bare funksjonell (fig 6). [Det tar vanligvis omtrent en måned av praksis for å oppnå ferdigheter.]

Det er viktig å komme høyt vakuum i kvarts ampule når flamme-tetting fordi niob reagerer med oksygen ved høye temperaturer, blir sprø, og innholdet i røret blir utsatt.

Når Tesla spiral brukes til å sjekke etter lekkasjer, vil en lilla bue sees hvis det ikke jegSA hull. I dette tilfellet, gjenta trinn 3 før du fortsetter. Oppvarming i nærvær av et lite hull under vakuum, vil resultere i oksidert, svart, sprøtt og ubrukelig NB rør.

Det er viktig å bruke svært tørre etylendiamintartrat og ikke røre løsningen av K 4 Ge 9 altfor lenge før funksjonalisering eller klynger vil bli oksidert fra en rød farge til en grønn farge. Hvis dette er tilfelle, vil produktutbytte være svært lav 3-6 Det bør nevnes at Ge 9 4 -. Klynger kan hentes ut ikke bare i etylendiamintartrat men også i flytende ammoniakk.

Hvis massespektrometer ikke er festet til drybox, er PEEK slangen fylles med vannfri løsningsmiddel å fungere som en barriere for å lufte for å hindre nedbrytning av functionalized klynger. Klyngene er luft og fuktighet følsom og deres nedbrytning vil føre til tilstopping av massespektrometer (Fig. 10).

Påe trekke-back mot oppløsning av klyngene er det begrenset utvalg av løsemidler at de er løselig i. Uten bruk av avsette midler slik som 18-krone-6 (1,4,7,10,13,16-hexaoxacyclooctadecane) eller 2,2,2-krypten (4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1 ,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosane), 4 K Ge 9 er bare løselig i etylendiamintartrat og flytende ammoniakk og sparsomt så i pyridine. Med tillegg av avsette midler, disse klyngene er løselig i vannfri pyridine, DMF (dimetylformamid), DMSO (Dimetylsulfoksid) og MeCN (acetonitril).

Vi har vist før at alkenylation av GE 9 klynger av en reaksjon med alkyner er en nucleophilic tillegg av klyngene til trippel bånd: 55,57

K 4 Ge 9 + 2TMS-C ≡ C-TMS + 6H 2 NR → [K] 2 [Ge 9 - (CH = CH 2) 2] + 4TMS-NHR + 2K-NHR

hvor H 2 </ Sub> NR representerer løsemiddel etylendiamintartrat. I reaksjonen angriper en av de germanium enslige parene de tomme π * Er orbitaler av trippel obligasjonslån og leverer et par av elektroner til det. Dette bryter en av de CC π obligasjoner, og i stedet blir en C-Ge obligasjon dannet. Den andre karbonatom blir en anion og deprotonates en etylendiamintartrat molekyl fra løsemiddel. De resulterende etylendiamintartrat anioner angripe Si-atomer av TMS gruppene (S N 2 reaksjon) og obligasjonsfond for å dem til å danne TMS-NHR. De resulterende karbon anioner blir protonert igjen fra flere etylendiamintartrat molekyler for å danne det endelige produktet [H 2 C = CH-Ge 9-CH = CH 2] 2 -.

Metodene som er beskrevet ovenfor gjelder for (a) syntese av en rekke intermetallics og (b) funksjonalisering av deltahedral Zintl ioner med en rekke anheng grupper. Samtidig er de attraktive for potensialet sitt bruk som byggestein i cluster-montert nanoparticles, større aggregater, og metastabile bulk forbindelser. 60-66 med disse teknikkene for hånden, er scenen satt for videre utvikling av kjemien og etablering grunnprinsipper i feltet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklært.

Acknowledgments

Forfatterne ønsker å takke National Science Foundation for kontinuerlig økonomisk støtte (CHE-0742365) og for kjøp av en Bruker APEX II Diffractometer (CHE-0443233) og en Bruker Microtof-II massespektrometer (CHE-0741793). Forfatterne vil også gjerne takke CEST anlegget for deres bruk av Micromass Quattro-LC massespektrometer.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
D8-Xray diffractometer Bruker Corporation Bruker APEX II
Electrospray mass spectrometer Bruker Corporation Microtof-II
Electrospray mass spectrometer Micromass Quattro-LC triple -quadropole
Drybox Innovative Technology S-1-M-DL IT-Sys1 model
Inert Gas/Vacuum Shielded Arc Welding Arrangement LDS Vacuum Products Special Order
Arc Welder Power Source Miller Maxstar-91
Welding Rubber Gloves Home Depot KH643
Electric Engraver Burgess Products 74 Vibro-Graver
Circular Glass Saw Pistorius Machine Co. Inc GC-12-B
Tube Furnace Lindberg/Blue M TF55035 Minimite Laboratory Tube Furnace, Moldatherm (1100 °C)
Glass Drying Oven Fisher Scientific 13-247-650G
High Vacuum Hg Schlenk-Line Special Order Univ Of Notre Dame Alternative: Edwards E050/60; VWR International; Cat. No. EVB302-07-110
Large Torch Victor Technologies JT100C Welding torch, tip: Victor 5-W-J
Small Torch Veriflo Co. 3A Blow-pipe
Tesla Coil VWR international KT691550-0000 Leak detector
Stirrer/Hot -Plate VWR international 12620-970 VWR HOT PLATE STR DY-DUAL120V
Balance Denver Instrument 100A XE Series
Centrifuge LW Scientific, Inc. E8C-08AV-1501 Variable speed
Graphite Reamer, (flaring) ABR Imagery, Inc. 850-523 B01 Open holes in Glass Blowing and flaring edges
Striker Fisher Scientific 12-007
Vise-Grips Home Depot 0902L3SM
Pipe-Cutter Home Depot 32820
Cutting Pliers Home Depot 437
Plastic Beaker VWR international 13890-046
Measuring Cylinder VWR international 65000-006 Careful, HF etches glass (if using a glass one)
Large Plastic Bottle VWR international 16128-542
13 x 100 Test-Tubes VWR international 47729-572 CULTURE TUBE 13X100 CS1000
Laboratory (Rubber) Stoppers Sigma-Aldrich Z164437-100EA Size 00
Test-Tube Rack VWR international 60196-702 10-13 mm tube OD
Stir-Bars StirBars.com/Big Science Inc. SBM-0803-MIC PTFE 8x3 mm Micro
Glass Pipettes VWR international 14673-043 VWR PIPET PASTEUR 9IN CS1000
Rubber Bulbs VWR international 56311-062 Latex, thin walled
Glass Wool Unifrax I LLC 6048 Fiberfrax Bulk Fiber Insulation, Ceramic fiber
Glass Slides VWR international 16004-422 75x25x1mm, Microscope Slides
Paratone-N oil Hampton Research Parabar 10312 Known as: Paratone-N, Paratone-8277, Infineum V8512
High Vacuum Silicone Grease VWR international 59344-055 Dow Corning
Liquid Nitrogen University of Notre Dame
Argon Gas Cylinder Praxair, Inc. TARGHP
Nitrogen Gas Cylinder Praxair, Inc. QNITPP
Oxygen Gas Cylinder Praxair, Inc. OT 337 cf CYL
Hydrogen Gas Cylinder Praxair, Inc. HK 195 cf CYL
Propane Gas Cylinder/source University of Notre Dame UND
Quartz tubing, Lg Quartz Scientific Inc. 100020B 20 mm id x 22mm od x 48" clear fused quart tubing
Quartz tubing, Md Quartz Scientific Inc. 100007B Clear Fused Quartz Tubing,7mm id x 9mm od x 48"
Round Bottom Quartz Joint Quartz Scientific Inc. 6160189B Ball joint
Quartz Safety Glasses Wale Apparatus 11-1127 waleapparatus.com
Pyrex Safety Glasses Wale Apparatus 11-2125-B3 For clear and color borosilicate glass
Blow Hose Kit Glass House BH020 glasshousesupply.com
Niobium Tubes Shaanxi Tony Metals Co., Ltd Niobium Tube, 50 ft Seamless Niobium Tube Outside diameter: 0.375 (±0.005) inches.
Wall thickness: 0.02(±0.003) Inches Niobium should be annealed.
PEEK Starter Kit for Mass Spect Waters PSL613321 PEEK (PolyEtherEtherKetone) tubing, nuts, ferrule, fits
Mass Spect Needle Set VWR international 60373-992 Hamilton Manufacturer (81165)
H2SO4 VWR international BDH3072-2.5LG ACS Grade
HNO3 VWR international BDH3046-2.5LPC ACS Grade
HF VWR international BDH3040-500MLP ACS Grade
Distilled Water University of Notre Dame UND
Acetone VWR international BDH1101-4LP
Ethylenediamine VWR international AAA12132-0F 99% 2.5 L
Toluene VWR international 200004-418 99.8 %, anhydrous
Mercury Strem Chemicals, Inc. 93-8046
Potassium (K) metal Strem Chemicals, Inc. 19-1989 Sealed in glass ampoule under Ar
Germanium (Ge) powder VWR international AA10190-18 GERM PWR -100 MESH 99.999% 50G
Bistrimetylsilylacetylene, (Me3SiC≡CCSiMe3) Fisher Scientific AC182010100
18-crown-6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane) VWR international 200001-954 99%, 25 gm
2,2,2-crypt (4,7,13,16,21,24-Hexaoxa-1,10 diazabicyclo[8.8.8]hexacosane) Sigma-Aldrich 291110-1G 98%

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Corbett, J. D. Polyatomic Zintl Anions of the Post-Transition Elements. Chem. Rev. 85, 383-397 (1985).
  2. Fässler, T. F. The renaissance of homoatomic nine-atom polyhedral of the heavier carbon-group elements Si-Pb. Coord. Chem. Rev. 215, 347-377 (2001).
  3. Sevov, S. C., Goicoechea, J. M. Chemistry of Deltahedral Zintl Ions. Organometallics. 25, 5678-5692 (2006).
  4. Sevov, S. C. Tin Chemistry: Fundamentals, Frontiers and Applications. Davies, A. G. , John Wiley & Sons. Chichester, UK. 138-151 (2008).
  5. Scharfe, S., Fässler, T. F. Polyhedral nine-atom clusters of tetrel elements and intermetalloid derivatives. Phil. Trans. R. Soc. A. , 368-1265 (2010).
  6. Scharfe, S., Kraus, F., Stegmaier, S., Schier, A., Fässler, T. F. Zintl Ions, Cage Compounds, and Intermetalloid Clusters of Group 14 and Group 15 Elements. Angew. Chem. Int. Ed. 50, 3630-3670 (2011).
  7. Xu, L., Sevov, S. C. Oxidative Coupling of Deltahedral [Ge9]4- Zintl Ions. J. Am. Chem. Soc. 121, 9245-9246 (1999).
  8. Hauptmann, R., Fässler, T. F. Low Dimensional Arrangements of the Zintl Ion [Ge9-Ge9]6- and Chemical Bonding in [Ge6]2-, [Ge9=Ge9]6- and 1∞{[Ge9]}2-. Z. Anorg. Allg. Chem. 629, 2266-2273 (2003).
  9. Suchentrunk, C., Daniels, J., Somer, M., Carrillo-Cabrera, W., Korber, N. Synthesis and Crystal Structures of the Polygermanide Ammoniates K4Ge9•9NH3, Rb4Ge9•5NH3 and Cs6Ge18•4NH3. Z. Naturforsch. 60b, 277-283 (2005).
  10. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Ge9=Ge9=Ge9]6-: A Linear Trimer of 27 Germanium Atoms. J. Am. Chem. Soc. 124, 10990-10991 (2002).
  11. Yong, L., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. The Controlled Oxidative coupling of Ge94- Zintl Anions to a Linear Trimer [Ge9=Ge9=Ge9]6. Z. Anorg. Allg. Chem. 631, 1149-1153 (2005).
  12. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Ge9=Ge9=Ge9=Ge9]8-: A Linear Tetramer of Nine-Atom Germanium Clusters, a Nanorod. Inorg. Chem. 42, 5789-5791 (2003).
  13. Yong, L., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. Oxidative Coupling of Ge94- Zintl Anions – Hexagonal Rod Packing of Linear [Ge9=Ge9=Ge9=Ge9]8-. Z. Anorg. Allg. Chem. 630, 1977-1981 (2004).
  14. Denning, M. S., Goicoechea, J. M. [Hg3(Ge9)4]10-: a nanometric molecular rod precursor to polymeric mercury-linked cluster chains. Dalton Trans. , 5882-5885 (2008).
  15. Boeddinghaus, M. B., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. Synthesis and Crystal Structure of [K([2,2,2]crypt)]2[HgGe9](dmf). Z. Annorg. Allg. Chem. 633, 2338-2341 (2007).
  16. Nienhaus, A., Hauptmann, R., Fässler, T. F. 1∞[HgGe9]2- --A Polymer with Zintl Ions as Building Blocks Covalently Linked by Heteroatoms. Angew. Chem., Int. Ed. 41, 3213-3215 (2002).
  17. Downie, C., Tang, Z., Guloy, A. M. An Unprecedented 1∞[Ge9]2- Polymer: A Link between Molecular Zintl Clusters and Solid-State Phases. Angew. Chem., Int. Ed. 39, 337-340 (2000).
  18. Downie, C., Mao, J. -G., Parmar, H., Guloy, A. M. The Role of Sequestering Agents in the Formation and Structure of Germanium Anion Cluster Polymers. Inorg. Chem. 43, 1992-1997 (2004).
  19. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Synthesis of a chain of nine-atom germanium clusters accompanied with dimerization of the sequestering. 8, 1878-1882 (2005).
  20. Spiekermann, A., Hoffmann, S. D., Kraus, F., Fässler, T. F. Au3Ge18]5- – Gold-Germanium Cluster with Remarkable Au-Au Interactions. Angew. Chem., Int. Ed. 46, 1638-1640 (2007).
  21. Spiekermann, A., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F., Krossing, I., Preiss, U. [Au3Ge45]9-–A Binary Anion Containing a {Ge45}. Cluster. Angew. Chem., Int. Ed. 46, 5310-5313 (2007).
  22. Wang, J. -Q., Wahl, B., Fässler, T. F. [Ag(Sn9-Sn9)]5-: A Homoleptic Silver Complex of A Dimeric Sn9 Zintl Anion. Angew. Chem., Int. Ed. 49, 6592-6595 (2010).
  23. Scharfe, S., Fässler, T. F. VVarying Bonding Modes of the Zintl Ion [Ge9]4- in CuI Complexes: Syntheses and Structures of [Cu(η4-Ge9)(PR3)]3- (R = iPr, Cy) and [Cu(η4-Ge9)(η1-Ge9)]7-. Eur. J. Inorg. Chem. 8, 1207-1213 (2010).
  24. Yong, L., Boeddinghaus, M. B., Fässler, T. F. [Sn9HgSn9]6-: An Intermetalloid Zintl Ion with Two Sn9 Connected by Heteroatom. Z. Anorg. Allg. Chem. 636, 1293-1296 (2010).
  25. Rios, D., Gillett-Kunnath, M. M., Taylor, J. D., Oliver, A. G., Sevov, S. C. Addition of a Thallium Vertex to Empty and Centered Nine-Atom Deltahedral Zintl Ions of Germanium and Tin. Inorg. Chem. 50, 2373-2377 (2011).
  26. Eichhorn, B. W., Haushalter, R. C. Synthesis and Structure of closo-Sn9Cr(CO)34-: The First Member in a New Class of Polyhedral Clusters. J. Amer. Chem. Soc. 110, 8704-8706 (1988).
  27. Eichhorn, B. W., Haushalter, R. C. closo-[CrPb9(CO)3]4-: a 100 Year History of the Nonaplumbide Tetra-anion. J. Chem. Soc. Chem. Commun. , 937-938 (1990).
  28. Kesanli, B., Fettinger, J., Eichhorn, B. W. The closo-[Sn9M(CO)3]4- Zintl Ion Clusters where M = Cr, Mo, W: Two Structural Isomers and Their Dynamic Behavior. Chem. Eur. J. 7, 5277-5285 (2001).
  29. Kesanli, B., Fettinger, J., Gardner, D. R., Eichhorn, B. The [Sn9Pt2(PPh3)]2- and [Sn9Ni2(CO)]3- Complexes: Two Markedly Different Sn9M2L Transition Metal Zintl Ion Clusters and Their Dynamic. 124, 4779-4788 (2002).
  30. Campbell, J., Mercier, H. P. A., Holger, F., Santry, D. P., Dixon, D. A., Schrobilgen, G. J. Syntheses, Crystal Structures, and Density Functional Theory Calculations of the closo-[1-M(CO)3(η4-E9)4- (E = Sn, Pb; M = Mo, W) Cluster Anions and Solution NMR Spectroscopic Characterization of [1-M(CO)3(η4-Sn9)4- (M = Cr, Mo, W). Inorg. Chem. 41, 86-107 (2002).
  31. Yong, L., Hoffmann, S. D., Fässler, T. F. Crystal Structures of [K(2.2.2-crypt)]4[Pb9Mo(CO)3]–Isolation of the Novel Isomers [(η5-Pb9)Mo(CO)3]4- beside [(η4-Pb9)Mo(CO)3]4. Eur. J. Inorg. Chem. , 3663-3669 (2005).
  32. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. Synthesis and characterization of the [Ni6Ge13(CO)5]4- and [Ge9Ni2(PPh3)]2- Zintl ion clusters. Polyhedron. 25, 521-529 (2006).
  33. Rios, D., Sevov, S. C. The Elusive closo-Ge102- Zintl Ion: Finally "Captured" as a Ligand in the Complex [Ge10Mn(CO)4]3-. Inorg. Chem. 49, 6396-6398 (2010).
  34. Downing, D. O., Zavalij, P., Eichhorn, B. W. The closo-[Sn9Ir(cod)]3- and [Pb9Ir(cod)]3- Zintl Ions: Isostructural IrI Derivatives of the nido-E94- Anions (E = Sn, Pb). Eur. J. Inorg. Chem. , 890-894 (2010).
  35. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Lam, Y. -F., Eichhorn, B. Pt@Pb12]2-. Angew. Chem. Int. Ed. 43, 2132-2134 (2004).
  36. Goicoechea, J. M., Sevov, S. C. [(Ni-Ni-Ni)@(Ge9)2]4-: A Linear triatomic Nickel Filament Enclosed in a Dimer of Nine-Atom Germanium Clusters. Angew. Chem. Int. Ed. 44, 4026-4028 (2005).
  37. Goicoechea, J. M., Sevov, S. C. [(Pd-Pd)@Ge18]4-: A Palladium Dimer Inside the Largest Single-Cage Deltahedron. J. Am. Chem. Soc. 127, 7676-7677 (2005).
  38. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. The closo-Pb102- Zintl ion in the [Ni@Pb10]2 cluster. Chem. Commun. , 247-249 (2005).
  39. Goicoechea, J. M., Sevov, S. C. Deltahedral Germanium Clusters: Insertion of Transition-Metal Atoms and Addition of Organometallic Fragments. J. Am. Chem. Soc. 128, 4155-4161 (2006).
  40. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. W. Synthesis, Structure, and Dynamic Properties of [Ni2Sn17]4. J. Am. Chem. Soc. 128, 12-13 (2006).
  41. Esenturk, E. N., Fettinger, J., Eichhorn, B. W. The Pb122- and Pb102- Zintl Ions and the M@Pb122- and M@Pb102- Cluster Series Where M = Ni, Pd, Pt. J. Am. Chem. Soc. 128, 9178-9186 (2006).
  42. Kocak, F. S., Zavalij, P., Lam, Y. F., Eichhorn, B. W. Solution Dynamics and Gas-Phase Chemistry of Pd2@Sn184. Inorg. Chem. 47, 3515-3520 (2008).
  43. Scharfe, S., Fässler, T. F., Stegmaier, S., Hoffmann, S. D., Ruhland, K. [Cu@Sn9]3- and [Cu@Pb9]3-: Intermetalloid Clusters with Endohedral Cu Atoms in Spherical Environments. Chem. Eur. J. 14, 4479-4483 (2008).
  44. Zhou, B., Denning, M. S., Kays, D. L., Goicoechea, J. M. Synthesis and Isolation of [Fe@Ge10]3-: A Pentagonal Prismatic Zintl Ion Cage Encapsulating an Interstitial Iron Atom. J. Am. Chem. Soc. 131, 2802-2803 (2009).
  45. Wang, J. -Q., Stegmaier, S., Fässler, T. F. [Co@Ge10]3-: An Intermetalloid Cluster with Archimedean Pentagonal Prismatic Structure. Angew. Chem. Int. Ed. 48, 1998-2002 (2009).
  46. Wang, J. -Q., Stegmaier, S., Wahl, B., Fässler, T. F. Step-by-Step Synthesis of the Endohedral Stannaspherene [Ir@Sn12]3- via the Capped Cluster Anion [Sn9Ir(cod)]3. Chem. Eur. J. 16, 1793-1798 (2010).
  47. Gillett-Kunnath, M. M. P. aik, Jensen, J. I., Taylor, S. M., D, &J., Sevov, S. C. Metal-Centered Deltahedral Zintl Ions: Synthesis of [Ni@Sn9]4- by Direct Extraction from Intermetallic Precursors and of the Vertex-Fused Dimer [{Ni@Sn8(μ-Ge)1/2}2]4. Inorg. Chem. 50, 11695-11701 (2011).
  48. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Ph2Bi-(Ge9)-BiPh2]2-: A Deltahedral Zintl Ion Functionalized by Exo-Bonded Ligands. J. Am. Chem. Soc. 124, 2442-2443 (2002).
  49. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Derivatization of Deltahedral Zintl Ions by Nucleophilic Addition: [Ph-Ge9-SbPh2]2- and [Ph2Sb-Ge9-Ge9-SbPh2]4. J. Am. Chem. Soc. 125, 14059-14064 (2003).
  50. Ugrinov, A., Sevov, S. C. Rationally Functionalized Deltahedral Zintl Ions: Synthesis and Characterization of [Ge9-ER3]3-, [R3E-Ge9-ER3]2-, and [R3E-Ge9-Ge9-ER3]4- (E= Ge, Sn; R = Me, Ph). Chem. Eur. J. 10, 3727-3733 (2004).
  51. Hull, M., Ugrinov, A., Petrov, I., Sevov, S. C. Alkylation of Deltahedral Zintl Clusters: Synthesis of [R-Ge9-Ge9-R]4- (R = tBu, sBu, nBu, tAm) and Structure of [tBu-Ge9-Ge9-tBu]4. Inorg. Chem. 46, 2704-2708 (2007).
  52. Hull, M., Sevov, S. C. Addition of Alkenes to Deltahedral Zintl Clusters by Reaction with Alkynes: Synthesis and Structure of [Fc-CH=CH-Ge9-CH=CH-Fc]2-, an Organo-Zintl-Organometallic Anion. Angew. Chem. Int. Ed. 46, 6695-6698 (2007).
  53. Hull, M., Sevov, S. C. Organo-Zintl Clusters Soluble in Conventional Organic Solvents: Setting the Stage for Organo-Zintl Cluster Chemistry. Inorg. Chem. 46, 10953-10955 (2007).
  54. Chapman, D. J., Sevov, S. C. Tin-Based Organo-Zintl Ions: Alkylation and Alkenylation of Sn94. Inorg. Chem. 47, 6009-6013 (2008).
  55. Hull, M., Sevov, S. C. Functionalization of Nine-Atom Deltahedral Zintl Ions with Organic Substituents: Detailed Studies of the Reactions. J. Am. Chem. Soc. 131, 9026-9037 (2009).
  56. Kocak, F. S., Zavalij, P. Y., Lam, Y. -F., Eichhorn, B. W. Substituent-dependent exchange mechanisms in highly fluxional RSn93- anions. Chem. Commun. , 4197-4199 (2009).
  57. Gillett-Kunnath, M. M., Petrov, I., Sevov, S. C. Heteroatomic Deltahedral Zintl Ions of Group 14 and their Alkenylation. Inorg. Chem. 48, 721-729 (2010).
  58. Gillett-Kunnath, M. M., Oliver, A. G., Sevov, S. C. "n-Doping" of Deltahedral Zintl Ions. J. Am. Chem. Soc. 133, 6560-6562 (2011).
  59. Gaumet, J. J., Strouse, G. F. Electrospray Mass Spectrometry of Semiconductor Nanoclusters: Comparative Analysis of Positive and Negative Ion Mode. J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 11, 338-344 (2000).
  60. Fässler, T. F. Lone Pair Interactions in Zintl Phases: Band Structure and Real Space Analysis of the cP124 Clathrate Structure Type. Z. Anorg. Allg. Chem. 624, 569-577 (1998).
  61. Guloy, A. M., Ramlau, R., Tang, Z., Schnelle, W., Baitinger, M., Grin, Y. A guest-free germanium clathrate. Nature. 443, 320-323 (2006).
  62. Guloy, A. M., Tang, Z., Ramlau, R., Böhme, B., Baitinger, M., Grin, Y. Synthesis of the Clathrate-II K8.6(4)Ge136 by Oxidation of K4Ge9 in an Ionic Liquid. Eur. J. Inorg. Chem. 17, 2455-2458 (2009).
  63. Chandrasekharan, N., Sevov, S. C. Anodic Electrodeposition of Germanium Films from Ethylenediamine Solution of Deltahedral Ge94- Zintl Ions. J. Electrochem. Soc. 157, C140-C145 (2010).
  64. Zheng, W. J., Thomas, O. C., Lippa, T. P., Xu, S. J., Bowen, K. H. The Ionic KAl13 molecule: A stepping stone to cluster-assembled materials. J. Chem. Pys. 124, 144304-144304 (2006).
  65. Riley, A. E., Tolbert, S. H. Syntehsis and characterization of tin telluride inorganic/organic composite materials with nanoscale periodicity through solution-phase self-assembly: a new class of composite materials based on Zintl cluster self-oligomerization. Res. Chem. Intermed. 33, 111-124 (2007).
  66. Sun, D., Riley, A. E., Cadby, A. J., Richman, E. K., Korlann, S. D., Tolbert, S. H. Hexagonal nanoporous germanium through surfactant-driven self-assembly of Zintl Clusters. Nature. 441, 1126-1130 (2006).

Tags

Biokjemi Zintl ioner deltahedral klynger germanium intermetallics alkalimetaller
Syntese av Nine-atom Deltahedral Zintl Ioner av germanium og deres funksjonalisering med organiske grupper
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Gillett-Kunnath, M. M., Sevov, S. C. … More

Gillett-Kunnath, M. M., Sevov, S. C. Synthesis of Nine-atom Deltahedral Zintl Ions of Germanium and their Functionalization with Organic Groups. J. Vis. Exp. (60), e3532, doi:10.3791/3532 (2012).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter