Vi presenterer den høye temperaturen syntese av intermetalliske forløpere K<sub> 4</sub> Ge<sub> 9</sub> Til sin oppløsning i etylendiamintartrat danne Ge<sub> 9</sub<sup> 4 -</sup> Deltahedral Zintl ioner, og reaksjonen av klyngene med alkyner å danne organo-Zintl ioner. Sistnevnte er preget av electrospray massespektrometri i løsninger og ved single-krystall røntgendiffraksjon i solid state.
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.
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-…
The authors have nothing to disclose.
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.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
D8-Xray diffractometer | Bruker | Bruker APEX II | |
Electrospray mass spectrometer | Bruker | 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 | The 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 | 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 Co. | 100A | XE Series |
Centrifuge | LW Scientific | 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 | The Home Depot | 0902L3SM | |
Pipe-Cutter | The Home Depot | 32820 | |
Cutting Pliers | The 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 Chemical Co. | 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 8×3 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 | Univ. of Notre Dame | ||
Argon Gas Cylinder | Praxair Distribution Inc. | TARGHP | |
Nitrogen Gas Cylinder | Praxair Distribution Inc. | QNITPP | |
Oxygen Gas Cylinder | Praxair Distribution Inc. | OT | 337 cf CYL |
Hydrogen Gas Cylinder | Praxair Distribution Inc. | HK | 195 cf CYL |
Propane Gas Cylinder/source | Univ. 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 | Univ. 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) |
Fischer 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% |