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Organic Chemistry
 

X 線回折用結晶を成長

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単結晶は、その構造の決定のため必要です。結晶の品質は大きく品質と構造決定の精度に影響します。

単結晶は、固体の分子配列がすべての 3 つの次元で繰り返されます。結晶性の固体内の原子の空間的な整理は、x 線結晶構造解析を使用して決定できます。この手法では、純粋な結晶のサンプルは、x 線のビームで包まれています。結晶は、結晶構造と分子の組成に関連する特徴的なパターンで x 線を引き起こします。結晶が余りにすぐに形成される場合分子が乱れること、不純物は結晶に組み込むことができるまたは 2 つ以上の溶融結晶の単結晶ではなくフォームがあります。したがって、x 線結晶構造解析のための十分な品質の結晶を生成する低成長に重点を置いた特殊なメソッドが必要です。

このビデオが x 線質結晶の所望の特性を示すため、成長する、それらのための手順を示すし、化学でこの技術のいくつかのアプリケーションをご紹介します。

電子散乱 x 線球面 x 線を生成することによって波のときにヒットします。原子が整然とした配置で、建設的な干渉波は x 線検出器の特徴的な回折パターンを生成します。結晶は、複数の角度からの回折パターンを収集するビーム内で回転します。十分な回折パターンを持つ分子構造が得られます。

X 線質の結晶は一般に対称図形を形成し、滑らかで、光反射面を持ちます。偏光顕微鏡下で見ると、彼らは透明になりますが、ほとんど暗いとき回転 90 ° になる必要があります。これは高度秩序構造を示します。これらの結晶を成長し、液相の拡散がよく使用されます。これは 2 つの混和性溶剤を採用しています: 低密度の溶媒または再結晶する化合物は溶ける; ない鉛塩法高密度溶媒化合物が水溶性であります。通常、溶剤に沈殿の体積の比は 2:1 です。

低密度鉛塩法は、高密度の溶媒の化合物の集中された解決に組み込まれます。時間をかけて化合物になりますソリューションを沈殿ミックスとして難溶。小さい溶剤インターフェイス拡散、従ってより大きいより純粋な結晶を降伏の遅い速度で起因します。今では成長している x 線質結晶の原理を理解しては、液相拡散によるそれらの成長のプロシージャを行ってみましょう。

まず、テキスト プロトコルは、必要な機器を取得します。化合物と共沈剤密度の低い溶媒を取得します。

ピペット フィルターを準備するには、ガラス ピペットの上部にキムワイプの小片を置き、軽くロッドまたは紙を穿刺しないように注意して、別のピペットの茎を使用してピペット本体の底に紙を押します。2 つのピペット フィルターを準備します。NMR チューブに 1 つを配置します。必要に応じて、研究室クランプ ・ リング スタンド付きアセンブリを固定します。0.75 ml の溶媒再結晶する化合物の約 10 mg を溶解します。

今、ピペット フィルターにサンプル ソリューションを慎重に追加します。一番上に電球を貼るし、固体不純物を除去する NMR チューブにソリューションを渡すゆっくりと絞る。電球吸引フィルター紙が取り除かれます、それが接続されているを再展開することはできません。

次に、使用されるピペット フィルターを削除し、NMR チューブに 2 番目のフィルターを配置します。管に鉛塩法の約 1.5 mL のピペットします。溶剤が重力によってフィルターを通過を許可します。さあ今から任意の操作中にフィルターを邪魔しないように注意してください。一度、鉛塩法のすべては管にフィルタ リングは、フィルターを削除し、チューブのキャップします。キャビネットまたは他の簡単にチェック場所それがない興奮する場所にそれを配置します。

少なくとも 1 日後結晶成長用チューブを検査します。結晶が存在しない、水晶が非常に小さい場合は、サンプル チューブを平静のままにします。結晶が表示されている場合は、溶媒層を乱すことがなく、サイズや形状を確認します。

結晶は、大規模な明確に定義された、一緒にクラスター化されていない場合は、線質になる自分の可能性を確認するには顕微鏡下で結晶を調べます。回折計のスキャンを開始する準備が整うまで、チューブから結晶を削除しないでください。溶媒分子は、結晶構造に組み込まれている、乾燥して結晶を許可すると、結晶が低下します。X 線結晶構造解析を使用して、これらの暗い赤紫色の結晶の分子構造はテトラフェニルポルフィリンを検証しました。

X 線結晶構造解析は化学および生物化学の重要な分析ツールです。

加熱と冷却、液体液体拡散、水蒸気拡散および遅い蒸発再結晶の方法があります。単一溶媒系の遅い蒸発で化合物は少量の溶媒に溶解し、キャップに小さな穴が開いて、コンテナー内に配置します。溶媒が蒸発する化合物が結晶化を開始するまでの濃度が増加します。

蛋白質の機能多くの場合、構造に関連します。ただし、タンパク質は結晶化する非常に困難することができます。専門技術は、蛋白質の X 線質結晶を成長する開発する必要があります。ここでは、タンパク質溶液の一滴は鉛塩法の滴と混合され、この混合物は純粋な鉛塩法とチャンバーのシールします。溶剤の蒸気は、ドロップのうち拡散、ドロップでタンパク質の溶解度を減少させるとタンパク質がゆっくり結晶します。別の手法は、タンパク質溶液、鉱物油の下で鉛塩法をミックスします。これらのテクニックを使用して、様々 なたんぱく質が分析のため結晶することができます。

粉末回折法、各可能な空間的なオリエンテーションは同時にサンプルで表されます。粉末回折は、立体構造データの損失のため、単結晶 x 線回折と構造についての情報です。代わりに、粉末回折は、結晶性固体の混合物を分析し、非晶質構造の結晶性の評価に優れています。

X 線結晶構造解析のための結晶成長にゼウスの導入を見てきただけ。成長し、化学でこの技術のいくつかのアプリケーションのためのプロシージャ、x 線質結晶の特性に精通している必要がありますできます。

見てくれてありがとう!

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