Waiting
Login processing...

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

Biology

Syntese af Ni-atom Deltahedral Zintl Ioner af germanium og deres Funktionalisering med organiske grupper

Published: February 11, 2012 doi: 10.3791/3532

Summary

Vi præsenterer høj temperatur syntese af intermetalliske precursorer K

Abstract

Selv om de første undersøgelser af Zintl ioner dato mellem slutningen af 1890 og begyndelsen af 1930 har de ikke strukturelt præget først mange år senere. 1,2 Deres redox kemi er endnu yngre, kun omkring ti år gammel, men trods denne korte historie disse deltahedral klynger ioner E 9 n-(E = Si, Ge, Sn, Pb, n = 2, 3, 4). har allerede vist, interessant og varieret reaktivitet og har været på forkant med hastig udvikling, og nye spændende kemi 3-6 bemærkelsesværdige milepæle er den oxidative kobling af Ge 9 4 - klynger til oligomerer og uendelig kæder, 7-19 deres metallering, 14-16,20-25 capping af overgangsmetalioner organometalliske fragmenter, 26-34 insertion af et overgangsmetal atom i midten af klyngen som undertiden kombineret med loft og oligomerisering, 35-47 tilsætning af hoved-gruppe metalorganiske fragmenter som exo-bonding substituenter,48-50 og funktionalisering med forskellige organiske rester ved reaktion med organiske halogenider og alkyner. 51-58

Sidstnævnte udvikling af vedhæfte organiske fragmenter direkte til de klynger har åbnet op for et nyt felt, nemlig organiske Zintl kemi, som er potentielt frugtbar for yderligere syntetiske sonderinger, og det er trin-for-trin procedure for syntesen af ​​germanium-divinyl klynger beskrevet heri. De indledende trin skitserer syntesen af en intermetallisk prækursor for K 4 Ge 9, hvorfra Ge 9 4 - klynger ekstraheres senere i opløsning. Dette indebærer kvartsglas glasblæsning, lysbuesvejsning af niobium beholdere, og håndtering af meget luft-følsomme materialer i en handskekasse. Luft-følsomme K 4 Ge 9 opløses derefter i ethylendiamin i boksen og derefter alkenylated ved en reaktion med Me3 SiC ≡ CSiMe 3. Reaktionen følges ved elektrotrospray massespektrometri mens den resulterende opløsning anvendes til opnåelse af enkelte krystaller indeholdende funktionaliserede grupper [H2C = CH-Ge 9-CH = CH2] 2 -. Til dette formål opløsningen centrifugeres, filtreres og forsigtigt lagt med en toluenopløsning af 18-krone-6. Efterlades uforstyrret i nogle få dage, så-lagdelte opløsninger fremstillet orange krystallinsk blokke af [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (Haagerkonferencens 2) 2] • en, der blev karakteriseret ved en enkelt-krystal røntgendiffraktion .

Processen sætter fokus på standard-reaktion teknikker, oparbejdning og analyse i retning af funktionaliserede deltahedral Zintl klynger. Det er håbet, at det vil medvirke til yderligere udvikling og forståelse af disse forbindelser i samfundet som helhed.

Protocol

1. Forberedelse Niobium Rør

  1. Før du klipper de niobium (Nb) rør, forberede Nb-rengøringsmiddel. I en 500 ml plastflaske, ud måle og tilsættes via en 100 ml målecylinder følgende stamopløsninger som modtaget: 110 ml H2 SO4, efterfulgt af 50 ml HNO3, efterfulgt af 40 ml HF. Bland godt og lad nå stuetemperatur før brug.
  2. Måle Nb røret, 4,5 cm i længde, og snit med en rørskærer. Undgå kinkning slangen. Gentag 3 gange mere.
  3. I et godt ventileret røg-hætte, anbringe de fire Nb rør, længde-kloge, i et 100 ml plastbæger. Hæld Nb-rengøring løsning i bægeret, indtil rørene er helt dækket. Luk rammen af ​​røg-hætte. Vent 12 til 20 sekunder, eller indtil brune dinitrogenoxid gas frigives. Umiddelbart fylde bægeret med vand og lad nået stuetemperatur.
  4. Anvende plast thongs at fjerne Nb rør, vaskes flere gange med vand og derpå acetone ogtørres i en høj temperatur tørreovn. (Bortskaf den brugte syreopløsning efter nøje at neutralisere med KOH).
  5. Tage Nb rør ud af ovnen og lad nedkøling til stuetemperatur. Med skruestik-greb krympning omkring 1 cm i den ene ende af hvert rør. Bøje lidt kanten omkring 1 mm.
  6. Tænde vakuumpumpen og argon gascylinderen af ​​lysbuen-svejseren. Fastspænde fire Nb rør i en forskudt position i den bue-svejserens holderen. Centret messing blok (kølelegemet) i den bue-svejser og langsomt justere niobium rør på toppen. Luk og klemme lukkede døren svejses.
  7. Juster svejsning tip til højden af ​​niobium rør. Tænd vakuumventil (sikre, at argon genopfyldning ventilen er tæt på). Tillader vakuum for at nå under 100 mm Hg (ideelt: 30 mm Hg; ventetid: 30 - 40 minutter) for fuldstændigt at evakuere kammeret og Nb rør af al luft og fugt.
  8. Når 30 - 60 mm Hg vakuum opnås et tæt vakuumventil og langsomt at åbne ventilen for at argon cylinder at genopfylde with argon til 7 mm Hg. Luk argon gas ventil. Systemet bør nu være under partielt vakuum.
  9. Sæt på certificerede gummi svejsehandsker. Position beskyttende svejsning formørket glas over vindue svejses. Tænd sat kilden til 15 A (tykkere niobium rør bruge 20 til 55 A). Som svejsespidsen kommer i kontakt med niobium rør, lysbuen former, hæve 1 cm over røret og langsomt fejer over røret som niobium smelter og sæler helt. Gentag for resterende niobium rør. Slukke strømkilde og tillader systemet at nå stuetemperatur (15 - 30 min).
  10. Fjerne klemmen fra svejses dør. Langsomt åben argon gas ventil og fyld med argon, indtil døren åbnes.
  11. Fjerne niobium rør og etiketten med elektrisk gravør: A, B, C og D, henholdsvis. Sæt tilbage i varmeskab indtil tørt og sted varme i forværelset af drybox, pumpe under vakuum i 30 - 45 min.
  12. Refill lille forkammeret med høj renhed nitrogen / argon-gas. Bringe fire mærkede niobium rør i drybox. Beholderne er nu klar til at blive lastet.

2. Indlæser Niobium Tubes: Forberedelse K 4 Ge 9

  1. Tarere vægten og derefter måle 156 mg K (4 mmol). Med en spatel, indsætte forsigtigt det i Nb røret og tryk til bunden.
  2. Afvejes 653 mg af Ge (9 mmol) og sæt ind i røret på toppen af ​​kalium metal.
  3. Forsigtigt krympe den åbne ende af Nb røret ved hjælp af skruestikken-greb og let bøje kanten. Gentag for de tre andre Nb rør. Læg alle fire rør i en krukke [under inert gas], luk glasset og læg den i kassen Forvcerelfet for at bringe ud.
  4. Efter trin 1.5 - 1.8, kanter svejsning af fire Nb rør. De fyldte rør er nu klar til at blive forseglet i et kvartsrør.

3. Forberedelse kvartsrør via Glass-Blowing

  1. Brug cirkulære glas saven til at skære 10-14 "stykker af store kvartsrør (ID / OD = 20/22 mm) og mellemstore kvartsrør (7/9 mm). Skær også ende med round kugleled. Vask grundigt med vand og acetone. Sted i glas varmeskab indtil den er helt tør. Tage ud af ovnen og lad nået stuetemperatur.
  2. Tænd brint / ilt brænder med en angriber og langsomt øge ilt flow til at få varm blå flamme. Sæt på mørke sikkerhedsbriller, inden du sætter noget kvarts slangen i lys lue.
  3. Indsætte store rør i flammen og langsomt roterer ene ende tillader røret at kollapse til en flaskehals og derefter fuldstændig lukke. Med et ekstra medium kvartsrør som forme stang trækkes den ene ende af "hvide varme" (som set gennem sikkerhedsbriller) kvartsrøret at lukke åbningen hurtigere.
  4. Efter forsegling åbning fastgøre gummiskillevæg med et slag slange ved den åbne ende og indsætte blæserør i munden (ikke blæses endnu). Under rotation af lukket ende i flammen, let blæses for at holde positivt tryk og forhindre glas i at kollapse. Dernæst et lille hul er klar til at blive udført i centrum.
  5. Justere gasstrøm til crespiste en skarp blå flamme og fokus flamme i midten af ​​lukkede ende. Når målrettet stedet bliver hvid varm, blæser hårdt på at skabe en stor boble eller åbning. Break boble ved forsigtigt at skrabe på laboratoriearbejdet. Sæt åbnet hul i flammen og åben til 0,7 - 1 cm, mens flaring kanter med grafit fræser. Denne del (kroppen) er nu klar til at blive knyttet til den mindre slange (hals).
  6. Lukker den ene ende af halsen stykke med gummiskillevæg. Holdt i den ene hånd kroppen (med mundstykket i munden, klar til at blæse) og dels hals langsomt roterer begge ender samtidigt i flammen. Fastgør enderne og ret uden for flamme.
  7. Juster størrelsen af ​​ild til skarpe én og langsomt arbejde ud hvert kvartal fugesamling for at sikre, at ingen huller og luftbobler. Holder positivt tryk for at forhindre glas i at kollapse. Fjern septum fra toppen af ​​halsen. Halsen er nu klar til at blive knyttet til kugleled.
  8. Ved hjælp af septum, tæt kugleled åbning. Vedhæft slutningen af ​​kugleled til halsen following trin 3.5 - 3.6.
  9. Indsætte fire Nb rør i åbne ende af legemet. Sæt enden af ​​slag slange til kugleled. Langsomt tæt åbne ende af legemet ved at følge trin 3.3. Sluk flamme og luk alle gasflasker. Tillad smeltet silica / kvarts jakke for at køle ned.
  10. Hæld fortyndet Nb renseopløsning (2H 2 0: en opløsning, se 1.1) i kiselsyreanhydridrør og holde i 3 - 5 minutter, indtil Nb rør er skinnende og fri for oxiderede områder. Skylles tre gange hver med destilleret vand og acetone. Lad det tørre helt. Niob rør er nu i en smeltet silica / kvarts kappe og klar til at blive evakueret og aftætnet.

4. Forsegling kvartsrør med en High Vacuum linje

  1. Tænde pumpe til vakuumledningen. Fyldes dewarkar med flydende nitrogen. Tænde kviksølv diffusionspumpe og kølevand. Tillade tilbagesvaling i mindst 30 minutter.
  2. Coat kugleled af graft silica jakke med høj vakuum silikone GREASE. Vedhæft til vakuum linje. Evakuer rør helt for 30 min.
  3. Ved hjælp af en Tesla-spole, for eventuelle lækager / huller check.
  4. Sæt på Borosilikatglas Sikkerhedsbriller. Tænd lille hus gas / ilt brænder. Langsomt går flamme fra bunden af ​​glasset til halsen, at alt luft og fugt er væk.
  5. Langsomt går flamme over Nb rør, opvarmning forsigtigt i 1 - 2 minutter. Pas på ikke at få glas hvid varmt, da det vil kollapse, som det bliver trukket ind af højt vakuum. Slukke brænder og tillade smeltet silica kappe til at nå stuetemperatur (15 - 30 min).
  6. Gentag trin 4.4. Intensivere flamme til en skarp varm blå farve. Langsomt forsegle røret under kuglen og hals samling. (Tip: kan få hele glasareal hvide varmt og hjælper ved at bremse trække afsted med anden hånd ved at holde slutningen af ​​silica jakke). Sluk fakkel.
  7. Sluk Hg-destillation. Muligt at nå stuetemperatur. Sluk vand. Tillade flydende nitrogen langsomt fordampe. Den smeltet silica kappen er nu klar til at blive anbragt i ovnen.

    5. Opvarmning reaktionsblandingerne i en ovn

    1. Forsigtigt bringe niobium rør til centrum af kvarts jakke og placere direkte over termoelementet. Isolere åbninger ovn med glasuld. Tænde ovn og sat til 950 ° C i to dage.
    2. Efter færdiggørelse (se 3.1) under anvendelse af glas-skærende rundsav skåret åbne ende af kvartsrør og fjerne Nb beholdere. Vask niobium fri for urenheder med vand og acetone og tørres i ovnen. Pump i drybox.
    3. Anvendelse wire-skævbider skåret enderne af niobium rørene. Forsigtigt knuse det grove produkt. Den fine intermetalliske precursor er nu klar til at blive bragt i opløsning.

    6. Opløsning precursor i Ethylendiamin

    1. Afvejes 81 mg (0,1 mmol) K 4 Ge 9 i et reagensglas. Tilsættes omrøringsstang.
    2. Pipette i 2 - 2,5 ml vandfri ethylendiamin (tidligere destilleret over natrium metal) ogomrøres i 5 - 10 minutter ved stuetemperatur. Et højrødt løsning former.
    3. Bemærk: Hvis Opløsningen omrøres for længe, ​​vil det blive grøn, indikerer oxiderede klynger. En rød opløsning ønskes til funktionalisering.

    7. Reaktion Ge 9-klynger med mig 3 SiC ≡ CSiMe 3

    1. Langsomt sprøjte i, drop-klog, 0,056 ml (0,25 mmol, lidt over 2 ækvivalenter) af Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. Olieagtige lag ses på toppen af ​​røde klynge opløsning. Idet reaktionen omrøres, opløsningen langsomt bliver brun. Omrøres i fire timer, indtil en klar honning-brun opløsning opnås.
    2. Anbringes reagensglas i centrifuge i 15 min. Forsigtigt fjerne. Indsætte et glasfiberfilter pipette (tidligere pakket, tørret ved 180 ° C natten over og pumpes ind drybox) til et rent reagensglas.
    3. Forsigtigt pipettere supernatanten opløsningen i filteret pipette og tillader at filtrere. Den klare honning-brune filtreringte er nu opsamles.
    4. Sæt 0,1 ml af filtratet for at køre en elektrospray massespektrometri (ES-MS) prøve at bekræfte produktet, før krystallisation.

    8. Kører ES-MS reaktionsopløsning

    1. Pumpe en ren 1 ml Hamilton-sprøjte, sprøjtestemplet og PEEK slangen i forkammeret for drybox for mindst 30 - 45 min.
    2. Sæt sprøjtens stempel i sprøjten, og fyld med vandfrit ethylendiamin og dispensere i en affaldsbeholder. Rense sprøjten to gange mere.
    3. Fylde sprøjten igen med vandfri ethylendiamin og skubbe gennem PEEK slangen. Rense PEEK slangen to gange mere. Den PEEK slangen er nu fyldt med vandfri ethylendiamin.
    4. Fyld den tomme sprøjte med det filtrerede Ge 9-divinyltetramethyldisiloxan løsning. (Tip: dette kan anbringes i en nitrogenfyldt Ziploc pose til transport, hvis massespektrometer er uden for drybox). Bring ud af drybox.
    5. Place sprøjte knyttet til PEEKslangen i Harvard sprøjtepumpe med 10 ul / min. Sæt PEEK slange sikkert til elektrospray massespektrometer. Samle spektrum i den negative ionindstilling på et MicroMass Quattro-LC tripel kvadrupol-massespektrometer (typiske betingelser: 100 ° C kilde temperatur, 125 ° C desolvatisering temperatur, 2,5 kV kapillær spænding, 30 - 65 v kegle spænding) eller på et Bruker Microtof -II massespektrometer (kapillær ved 3800 V, forstøver ved 0,6 bar, desolvatisering temperatur på 190 ° C, kapillær udgang ved 100 V, detektor ved 1200 V). (Bemærk:. Prøver er meget luft og fugtfølsomme, skylning af kammeret i 15 - 60 min før kører prøver foretrækkes)
    6. Resulterende spektrum viser isotop mønster for de funktionaliserede klynger (se figur 1). Det resterende filtrat i drybox kan nu krystalliseres.

    9. Krystalliserende Ge 9-divinyl Ioner med et sekvestreringsmiddel

    1. Pipetten resterende filtrat i to lige store portioner i to clean test-rør. Etiket reagensglas C og D (som et eksempel). Braklægning.
    2. Afvej 0,4 mmol (105 mg) i vandfri 18-krone-6 i et rent reagensglas, og der tilsættes 8 ml toluen. Bland godt, indtil helt opløst.
    3. Lagdeling med toluen, Metode A: forsigtigt pipetteres 4 ml af denne opløsning på toppen af ​​reagensglas C og D. (Tip:. Prøv at opnå to separate faser) Placér en gummiprop på hvert reagensglas. Braklægning uforstyrret i et reagensglas rack til at krystallisere.
    4. Lagdeling med toluen, Metode B: afpipetteres 4 ml af 18-crown-6/toluene opløsning i to rent reagensglas mærket E og D. Sæt et filter pipette (Bemærk: Hvis Løsningen skal filtreres igen) eller en almindelig pipette test -rør E og F. afpipetteres løsningen af ​​reagensglas C til E og reagensglas D til F. (NB:. Denne omvendte lagdeling vil hurtigt resultere i to faser) Placér en gummiprop på hvert reagensglas. Braklægning uforstyrret i et reagensglas rack til at krystallisere.
    5. Bright orange blokke skal udløst inden for 1- 3 dage. Enhedscellen af ​​krystallerne kan derefter bekræftes ved enkelt krystal røntgendiffraktion.

    10. Kontrol Krystaller enhedscelle på D8-diffraktometer

    1. Fyld en plastflaske med Paratone-N olie og tillade, at alle luftbobler fjernes. Fuldstændigt afgasse olien i forkammeret for drybox under vakuum natten over. Bring i drybox.
    2. Anvend 2 - 3 dråber til objektglas. Coat spatelspids i olie-og insertet i krystallisation reagensglas. Vælge orange krystaller fra reagensglas og nedsænket i Paratone-N olie. (Bemærk: sikre, at alle luft-følsomme krystaller belagt med olie). Bring uden drybox.
    3. Ved hjælp af en høj opløsning mikroskop, vælge en enkelt krystal og trække til kanten af ​​olie på diaset med en lige rustfri sonde.
    4. Forsigtigt fjerne overskydende olie fra krystallen ved at trække på kanten af ​​objektglasset. Monter enkelt krystal på Mitegen mikro mount loop og hurtigt stilling under den kolde strøm (100 K)Bruker D8 APEX-II diffraktometer udstyret med CCD område detektor med grafit-monochromated Mo Ka-stråling.
    5. Sørg for gode høj vinkel diffractions og erhverve enhedscelle.
    6. Sammenligne og bekræfte enhedscelle med den for [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (Haagerkonferencens 2) 2] • en, 1, triklin, P-1, a = 10,974 (4), b = 14,3863 ( 5), c = 16,2272 (6) Å, α = 85,946 (2), β = 71,136 (2) og γ = 89,264 (2) °, V = 2412,21 (15) Å3, Z = 2. 53

    11. Repræsentative resultater

    Den unikke isotop mønster af de anioniske grupper tillader dem let at blive detekteret i negativ ion-mode (figur 1). Også bemærkes, at reducerede enkeltvis ladede arter, i tillæg til parring med en kaliumion er et almindeligt fænomen denne bløde ionisering teknik. 59

    Krystallen st ructure relevante bindingslængder og-vinkler af [Ge 9 (CH = CH2) 2] 2 - På [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (Haagerkonferencens 2) 2] • en, 1, ses i figur 2.

    Figur 1
    Figur 1. ES-MS spektre (negativ ion-mode) ethylendiamin løsninger af de reaktioner Ge 9 klynger med mig 3 SiC ≡ CSiMe 3. Vist er også de teoretiske isotopforholdene fordelingerne under eksperimentelle distribution. (Sevov et. Al. Inorg. Chem. 2007, 46, 10953.)

    Figur 2
    Figur 2. En afbildning af [K (18-krone-6)] 2 [Ge 9 (Haagerkonferencens 2) 2] • en af 1. Farveskema: ullet1.jpg "/> = Ge, Bullet 2 = C, Bullet 3 = H. valgte obligationer længder 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 Skematisk repræsentation af Forberedelse Niobium rør: (a) skærer Nb rør (b) rensning Nb rør i en Nb syreopløsning (c) under anvendelse af skruestikken-greb at krympe og bøje Nb rør.

    Figur 4
    Figur 4 Skematisk repræsentation af Forberedelse Niobium rør. (A) diagram af svejses (b) forskudt Nb rør i svejses holderen og (c) svejsespidsen ovenfor Nb rør.

    / Files/ftp_upload/3532/3532fig5.jpg "/>
    Figur 5 Skematisk repræsentation af Loading Niobium rør. (A) inden i drybox og (b) Nb rør: (i) før svejsning, (ii) efter brug skruestikken-greb at krympe den ene kant, (iii) efter svejsning ene kant, (iv) efter læsning og derefter svejsning Nb rør lukket, (v) efter åbning af Nb røret for at tage ud K 4 Ge 9 forløber.

    Figur 6
    Figur 6. Skematisk repræsentation af Klargøring kvartsglas røret ved glaspusteri i (a) og (b) (i) store og små kvarts rør, (ii) organ og hals forseglet sammen, (iii) hals med kugleled ( iv) hals og kugleled forseglet sammen, (v) Nb rør forseglet inde kvartsrør, (vi) efter kvartsrør forsegles.

    Figur 7
    Figur 7. Skematisk repræsentation af Sealing kvartsglas reagensglas til et højt vakuum linje i (a) og (b) efter Nb rør forseglet viser ætsning af kvartsrøret fra Nb syreopløsning.

    Figur 8
    Figur 8. Skematisk repræsentation af Anbringelse Loaded kvartsglas rør i Furnace.

    Figur 9
    Figur 9. Skematisk repræsentation af reaktion K 4 Ge 9 med Me3 SiC ≡ CSiMe 3 inde i drybox (a) (i) uåbnet Nb rør, (ii) en kant af Nb røret skåret med (iii) afskæring tænger, ( iv) knust precursor og (b) (i) precursor opløst i ethylendiamin, (ii) umiddelbart efter Me3 SiC ≡ CSiMe 3 tilsættes (olieagtige smådråber oven på reagensglasset set vægge).

    Figur 10
    FiGure 10. Skematisk repræsentation af Kørsel ES-MS af reaktionsopløsningen i (a) massespektrometer sprøjte fremstillet i tør kasse (b) Bruker Microtof-II.

    Figur 11
    Figur 11. Skematisk repræsentation af krystallisation Ge 9-divinyl med Sekvestreringsmidler i (a) revers lagdeling og (b) flere timer senere.

    Figur 12
    Figur 12 Skematisk repræsentation af Kontrol krystaller enhedscelle på D8-diffraktometer. (A) at udvælge krystaller under mikroskop og (b) opsamling af en enhedscelle.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Det er vigtigt at rengøre og de delvist oxiderede Nb rør. Hvis rørene efterlades for længe i Nb renseopløsningen vil dette alvorligt forringe tykkelsen af ​​røret. Således, 10 - 15 sekunder er nødvendigt, og rørene skal være meget skinnende ved enden (fig. 3). Efter at rørene er forseglet inde i kvartsglas kappen skal de renses igen med en fortyndet Nb syreopløsning. Dette bør resultere i mild luftudvikling, rengøring eventuelle oxiderede områder på Nb rør, der opstod under svejsning eller glaspusteri. Men vær forsigtig med ikke at efterlade alt for længe syreopløsning ætser glas (figur 7b).

Det er vigtigt at sikre, at alkalimetallet er indsat i bunden af ​​forstadiet røret og ingen er i topsiderne eller åbning af Nb røret. Dette vil gøre svejsning lettere, da det opvarmer røret og forhindre metallet fra smelte og derefter fyldt ud. (Tip: Brug kimwipes viklet omkring en spatel til CLEen fuldstændigt.)

Ved svejsning de indlæste Nb rørene, tillader ikke svejsning tip til at dvæle ved det Nb røret for længe, ​​før den er helt forseglet. (Tip: Hvis dette sker (a) Nb røret og spidsen bliver svejst sammen, (b) K (s), vil smelte og lække (burst) i rør).

Der er et par vigtige tips og henvisninger skal være opmærksom på ved udarbejdelsen af ​​kvartsglas jakke via glaspusteri (figur 6). Først skal du sørge for at få dit hår trukket tilbage, og ingen baggy ærmer på. Brug altid kvarts sikkerhedsbriller, før du sætter et rør ind i flammen, og husk at det er ekstremt varmt, og være forsigtig med forbrændinger. Ved hjælp af Nb rørene våde med vand i flammen vil forårsage damp til at rejse og kan føre til forbrændinger. Hvis røret er våd med acetone, vil dette blive forkullede og bør kasseres. Når man ser gennem sikkerhedsbriller, et hvidt varmt område på røret indikerer, at glasset er bøjelig og lettere at manipulere. Bredden af ​​flammen kan altid værejusteres ved at øge eller mindske gasstrømmen og bør være passende per arealenhed arbejde med. Afbrænding kanter af røret før forsegling af en fælles tykkere og åbner kanter og tillader en hurtigere og lettere fastgørelse. Sørg for, at rørene er hvide varm, før du sætter sammen. Blæser for hårdt gennem mundstykket vil skabe huller. Imidlertid kan man anvende udformningen stangen at tilføje glas til hullet og derefter arbejde den ind i røret. Sørg for ikke at overanstrengelse glasset, da det kan kollapse eller blive for tynd. Vigtigst er det ikke behøver at være temmelig blot funktionelle (figur 6). [Det tager normalt omkring en måned praksis for at opnå den færdighed.]

Det er vigtigt at opnå højt vakuum i kvarts ampullen ved flamme-forsegling, fordi niobium reagerer med oxygen ved høje temperaturer, bliver skør, og rørets indhold bliver eksponeret.

Når Tesla spole bruges til at kontrollere for utætheder, vil en lilla bue ses, hvis der iSA hul. I dette tilfælde Gentag trin 3, før du fortsætter. Opvarmning i nærvær af et lille hul, under vakuum vil resultere i oxiderede sorte, skørt og ubrugelig Nb rør.

Det er vigtigt at anvende meget tørre ethylendiamin og ikke at omrøre en opløsning af K 4 Ge 9 for længe før funktionalisering eller klynger vil blive oxideret af en rød farve til en grøn farve. Hvis dette er tilfældet, vil produktet udbyttet meget lavt 3-6 Det skal nævnes, at Ge 9 4. -. Klynger kan ekstraheres ikke kun i ethylendiamin, men også i flydende ammoniak.

Hvis massespektrometret ikke er fastgjort til drybox er PEEK slangen fyldt med vandfrit opløsningsmiddel til at fungere som en barriere for luft til at forhindre dekomponering af funktionaliserede grupper. Klyngerne er luft-og fugtfølsomme og deres nedbrydning vil føre til tilstopning af massespektrometer (figur 10).

One trække-tilbage mod opløsning af klynger er det begrænsede udvalg af opløsningsmidler, som de er opløselige i. Uden anvendelse af sekvestreringsmidler, såsom 18-krone-6 (1,4,7,10,13,16-hexaoxacyclooctadecan) eller 2,2,2-crypt (4,7,13,16,21,24-hexaoxa-1 ,10-diazabicyclo [8.8.8] hexacosan), K 4 Ge 9 er kun opløselig i ethylendiamin og flydende ammoniak og sparsomt så i pyridin. Med tilføjelsen af ​​sekvestreringsmidler er disse klynger opløselige i vandfrit pyridin, DMF (dimethylformamid), DMSO (dimethylsulfoxid) og MeCN (acetonitril).

Vi har vist, før at alkenylation af Ge 9 klynger ved en reaktion med alkyner er en nukleofil tilsætning af klyngerne til den tredobbelte binding: 55,57

K 4 Ge 9 + 2TMS-C ≡ C-TMS + 6H 2 NR → [K] 2 [Ge 9 - (CH = CH2) 2] + 4TMS-NHR + 2K-NHR

hvor H 2 </ Sub> NR repræsenterer opløsningsmidlet ethylendiamin. I reaktionen angriber et af germanium enlige par af de tomme n-* orbitaler af tripelbinding og leverer et par elektroner til det. Dette bryder en af ​​CC n-bindinger, og i stedet er en C-Ge binding dannet. Det andet carbonatom bliver en anion, og deprotonates en ethylendiamin-molekyle fra opløsningsmidlet. De resulterende ethylendiamin anioner angribe Si-atomerne i TMS-grupper (SN2-reaktion) og binder til dem til dannelse af TMS-NHR. De resulterende carbon anioner bliver protoneret igen fra flere ethylendiamin molekyler til dannelse af slutproduktet [H2C = CH-Ge 9-CH = CH2] 2 -.

De ovenfor beskrevne fremgangsmåder kan anvendes til (a) syntese af en række intermetalliske og (b) funktionalisering af deltahedral Zintl ioner med forskellige sidegrupper. På samme tid, de er attraktive for deres potentielle anvendelse som byggesten i klynge-samlet nanoparticles, større aggregater og metastabile bulk forbindelser. 60-66 Med disse teknikker ved hånden, er scenen sat for den videre udvikling af kemi og om oprettelse af fundamentale på området.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen interessekonflikter erklæret.

Acknowledgments

Forfatterne vil gerne takke National Science Foundation til kontinuerlig økonomisk støtte (CHE-0.742.365) og til køb af en Bruker APEX II diffraktometer (CHE-0.443.233) og en Bruker Microtof-II massespektrometer (CHE-0.741.793). Forfatterne vil også gerne takke CEST facilitet for deres brug af 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

Biochemistry Zintl ioner deltahedral klynger germanium intermetalliske alkalimetaller
Syntese af Ni-atom Deltahedral Zintl Ioner af germanium og deres Funktionalisering 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