Мы представляем высокотемпературного синтеза интерметаллических прекурсоров K 4 Ge 9, Их растворение в этилендиамин формирования Ge 9 4 - Deltahedral Zintl ионов и реакции кластеров с алкинов с образованием органо-Zintl ионов. Последние характеризуются электрораспылением масс-спектрометрии в растворах и монокристаллического дифракции рентгеновских лучей в твердом состоянии.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Синтез девять атомов Deltahedral Zintl ионы германия и их функционализации с органическими группами
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Хотя первые исследования Zintl дата ионов в период с конца 1890-х годов и в начале 1930-х годов они были структурно не отличается лишь много лет спустя. 1,2 их окислительно-восстановительные химии еще моложе, почти десять лет, но несмотря на это короткая история этих deltahedral ионов кластера E 9 N-(E = Si, Ge, Sn, Pb, п = 2, 3, 4). уже показали интересные и разнообразные реакции и были на переднем крае стремительно развивается, и новые захватывающие химии 3-6 Известные вехи окислительного сочетания Ge 9 4 - кластеры олигомеров и бесконечные цепочки, 7-19 металлирования их, 14-16,20-25 покрытие на переходных металлов металлоорганических фрагментов, 26-34 вставки переходных металлов атома в центре кластер, который иногда в сочетании с укупорки и олигомеризации, 35-47 дополнение основной группы металлоорганические фрагменты экзо-таможенный заместителей,48-50 и функционализации с различными органическими остатками реакции с органическими галогенидами и алкинов. 51-58
Эта последняя разработка присоединения органических фрагментов непосредственно в кластерах открывает новое поле, а именно: органо-Zintl химии, то есть потенциально плодородных для дальнейших исследований синтетические, и это шаг за шагом процедуры для синтеза германия дивинила кластеров, описанных здесь. Первые шаги наметить синтез интерметаллических предшественника K 4 Ge 9 из которых Ge 9 4 - кластеры извлекают затем в раствор. Это включает в себя плавленого кварцевого стекла дует, дуговой сварки ниобия контейнеров и обработки воздуха высоко чувствительных материалов в перчаточном ящике. Воздуха с учетом K 4 Ge 9 растворяют в этилендиамина в окно, а затем alkenylated по реакции с Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Реакция сопровождается электроннойtrospray масс-спектрометрии, а полученный раствор используется для получения монокристаллов содержащие функционализированных кластеров [H 2 C = CH-Ge 9-CH = CH 2] 2 -. Для этого раствор центрифугируют, фильтруют и тщательно покрытые раствора толуола 18-краун-6. Левая в покое на несколько дней, так слоистых решения производится оранжевый кристаллический блоков [K (18-краун-6)] 2 [Ge 9 (ГХЦГ 2) 2] • EN которые характеризовались монокристаллических дифракции рентгеновских лучей .
Этот процесс подчеркивает стандартных методов реакции, работать деятельности, а также анализ на функционализированных deltahedral Zintl кластеров. Хочется надеяться, что это поможет на пути дальнейшего развития и понимания этих соединений в обществе в целом.
Протокол
1. Подготовка Ниобий трубы
- Перед стрижкой ниобия (Nb) труб, подготовить Nb-чистящий раствор. В 500 мл пластиковой бутылке, отмерить и добавить по 100 мл мерный цилиндр следующие решения акции, как получили: 110 мл H 2 SO 4, а затем 50 мл HNO 3, а затем 40 мл HF. Хорошо перемешайте и позволяют достичь комнатной температуры перед использованием.
- Измерьте трубы Nb, 4,5 см в длину, а разрез с труборез. Избегайте перегибов трубки. Повторить 3 раза.
- В хорошо проветриваемом вытяжного шкафа, разместить четыре Nb трубы, длина стрелки, в 100 мл пластиковый стакан. Вылейте Nb-чистящий раствор в стакан до трубы полн....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Важно очистить и частично окисляется Nb труб. Однако, если трубы остаются слишком долго в моющий раствор Nb, это нанесет серьезный ущерб толщина трубки. Таким образом, 10 - 15 секунд, необходимо и трубы должны быть очень блестящий в конце (рис. 3). После того, как трубы запечатаны внутри расплавленного кремния куртку они должны быть очищены еще раз разбавленным раствором кислоты, Nb. Это должно привести к мягкой вскипания, очистка любых окисленных области на трубах Nb, которые произошли во время сварки или стеклодувная........
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Нет конфликта интересов объявлены.
Благодарности
Авторы хотели бы поблагодарить Национальный научный фонд для непрерывной финансовой поддержки (CHE-0742365) и на покупку Bruker APEX II дифрактометр (CHE-0443233) и Bruker Microtof-II масс-спектрометр (CHE-0741793). Авторы также хотели бы поблагодарить CEST средства для их использования Micromass Quattro-LC масс-спектрометра.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Название реагента | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
| D8-Xray дифрактометре | Bruker | Bruker APEX II | |
| Электроспрей масс-спектрометра | Bruker | Microtof-II | |
| Электроспрей масс-спектрометра | Micromass | Quattro-LC | тройной квадрупольные |
| Drybox | Инновационные технологии | S-1-M-DL | IT-SYS1 модель |
| Инертного газа / вакуумный экранированный Композиция дуговой сварки | Продукты LDS вакуумной | Специальный заказ | |
| Дуговой сварки Источники питания | Миллер | Maxstar-91 | |
| Перчатки резиновые сварки | Home Depot | KH643 | |
| Электрический гравер | Берджесс продукты | 74 | Вибро-Graver |
| Круговая пила стекла | Писториус машины Ко Inc | GC-12-B | |
| Трубчатой печи | Линдберг / Blue M | TF55035 | Minimite лаборатории трубчатой печи, Moldatherm (1100 ° C) |
| Стекло сушильном шкафу | Fisher Scientific | 13-247-650G | |
| Высокого вакуума Hg Шленка-Line | Специальный заказ | Университет Нотр-Дам | Альтернатива: Эдвардс E050/60; VWR International, кат. Количество EVB302-07-110 |
| Большой факел | Виктор | JT100C | Сварочная горелка, совет: Виктор 5 WJ |
| Малый факел | Veriflo Ко | 3А | Разрушение трубы |
| Tesla Coil | VWR International | KT691550-0000 | Течеискатель |
| Мешалки / горячей плиты | VWR International | 12620-970 | VWR HOT STR PLATE DY-DUAL120V |
| Баланс | Денвер машиностроительный завод | 100А | XE серии |
| Центрифугировать | LW Научные | E8C-08AV-1501 | Переменная скорость |
| Графит Ример (сжигание) | ABR снимков, Inc | 850-523 B01 | Открытые отверстия в стекле выдувания и сжигания края |
| Забастовщик | Fisher Scientific | 12-007 | |
| Вице-захваты | ГлавнаяДепо | 0902L3SM | |
| Труба резак | Home Depot | 32820 | |
| Кусачки | Home Depot | 437 | |
| Пластмассовых стаканчиков | VWR International | 13890-046 | |
| Мерный цилиндр | VWR International | 65000-006 | Осторожно, стекло вытравливает HF (если используется стеклянный) |
| Большие пластиковые бутылки | VWR International | 16128-542 | |
| 13 х 100 пробирки | VWR International | 47729-572 | Пробирку 13X100 CS1000 |
| Лаборатория (резиновые) Пробки | Sigma Chemical Ко | Z164437-100EA | Размер 00 |
| ТEST-Тюбе стойку | VWR International | 60196-702 | 10-13 мм трубы: |
| Движение-бары | StirBars.com / Big Science Инк | SBM-0803-MIC | PTFE 8x3 мм Micro |
| Стеклянные пипетки | VWR International | 14673-043 | VWR пипетки Пастера 9in CS1000 |
| Резиновые лампы | VWR International | 56311-062 | Латекс, тонкостенные |
| Стекловаты | Я Unifrax ООО | 6048 | Fiberfrax массовых волоконной изоляции, керамическое волокно |
| Стеклах | VWR International | 16004-422 | 75x25x1mm, предметные стекла |
| Paratone-N нефти | Hampton исследований | Parabar 10312 | Известный как: Paratone-N, Paratone-8277, Infineum V8512 |
| Высокий вакуумСиликоновая смазка | VWR International | 59344-055 | Dow Corning |
| Жидкий азот | Университет Нотр-Дам | ||
| Аргон газовых баллонов | Praxair Распределение Инк | TARGHP | |
| Цилиндр азота | Praxair Распределение Инк | QNITPP | |
| Кислородный баллон газа | Praxair Распределение Инк | OT | 337 см. CYL |
| Цилиндр Водород Газ | Praxair Распределение Инк | HK | 195 см. CYL |
| Пропан газовых баллонов / источник | Университет Нотр-Дам | UND | |
| Кварцевые трубы, Lg | Кварцевые научно Инк | 100020B | 20 мм IDх 22 мм х 48 од "чистый плавленый трубы кварта |
| Кварцевые трубы, Md | Кварцевые научно Инк | 100007B | Очистить плавленого кварца трубки, 7 мм х 9 мм идентификатор од х 48 " |
| Круглый кварцевый Нижний Совместная | Кварцевые научно Инк | 6160189B | Шаровой шарнир |
| Кварцевые защитные очки | Wale аппарата | 11-1127 | waleapparatus.com |
| Pyrex Защитные очки | Wale аппарата | 11-2125-B3 | Для четкой и цвет боросиликатного стекла |
| Удар шланга Kit | Стеклянный дом | BH020 | glasshousesupply.com |
| Ниобий трубы | Шэньси Тони металлов, ООО | Ниобий Тюбе, 50 футов | Бесшовные трубы ниобия Наружный диаметр: 0,375 (± 0,005) дюйма. Толщина стенки: 0,02 (± 0.003) Дюймов ниобия следует отжиг. |
| PEEK Starter Kit для массового ОФЭКТ | Воды | PSL613321 | PEEK (Полиэфирэфиркетон) трубы, гайки, втулки, подходит |
| Массовый набор игл ОФЭКТ | VWR International | 60373-992 | Гамильтон Производитель (81165) |
| H 2 SO 4 | VWR International | BDH3072-2.5LG | ACS класса |
| HNO 3 | VWR International | BDH3046-2.5LPC | ACS класса |
| HF | VWR International | BDH3040-500MLP | ACS класса |
| Дистиллированная вода | Университет Нотр-Дам | UND | |
| Ацетон | VWR International | BDH1101-4LP | |
| Этилендиамин | VWR International | AAA12132-0F | 99% 2,5 л |
| Толуол | VWR International | 200004-418 | 99,8%, безводный |
| Меркурий | Стрем Chemicals, Inc | 93-8046 | |
| Калий (K) металлов | Стрем Chemicals, Inc | 19-1989 | Герметичность в стеклянные ампулы в Ar |
| Германий (Ge) порошок | VWR International | AA10190-18 | Зародыш PWR 100 меш 99,999% 50G |
| Bistrimetylsilylacetylene, (Me 3 SiC ≡ CCSiMe 3) | Фишер Научные | AC182010100 | |
| 18-краун-6 (1,4,7,10,13,16-Hexaoxacyclooctadecane) | VWR International | 200001-954 | 99%, 25 г |
| 2,2,2-склеп (4,7,13,16,21,24-гексаокса-1, 10 диазабицикло [8.8.8] ГЕКСАКОЗАНА) | Sigma Aldrich | 291 110-1G | 98% |
Ссылки
- Corbett, J. D. Polyatomic Zintl Anions of the Post-Transition Elements. Chem. Rev. 85, 383-397 (1985).
- Fässler, T. F. The renaissance of homoatomic nine-atom polyhedral of the heavier carbon-group elements Si-Pb. Coord. Chem. Rev. 215, 34....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
