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Inorganic Chemistry

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Synthèse d’un métallocène de TI à l’aide de la Technique de la ligne de Schlenk
 

Synthèse d’un métallocène de TI à l’aide de la Technique de la ligne de Schlenk

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Chimistes rencontrent fréquemment des réactions et des réactifs chimiques aériens sensibles et donc ont à appliquer des techniques spéciales lorsque vous travaillez avec eux.

La moindre trace d’air dans une réaction chimique serait probablement entraîner des produits secondaires indésirables. Pour éviter cela, premières traces de l’oxygène sont éliminés par purge matériel et réactifs.

Puis, afin de maintenir une atmosphère dépourvue d’oxygène, les réactifs sont manipulés dans une boîte à gants, ou transférées d’un système fermé à l’autre par canulation utilisant une ligne de Schlenk.

Cette vidéo illustre une procédure de purge d’oxygène du mélange réactionnel et de maintenir une atmosphère sans air dans la synthèse d’un métallocène TI. Cela sera suivi par quelques exemples démontrant l’application de cette technique.

Les réactions chimiques inorganiques, tels que la conversion de dichlorure de titanocène à sa forme dimère et les métallocènes TI final, sont très sensibles à l’oxygène et par conséquent doivent être effectuées dans des conditions sans air.

Pour commencer, dans une fumée capot équipé d’une ligne de Schlenk, également connu sous le nom d’un collecteur double, peser Cp2(Ti)4 +Cl2 et zinc la poussière dans une fiole de Schlenk 200 mL équipée d’un bar de remuer, étiqueté comme « A ». Sceller la fiole avec un bouchon en verre graissé et fixer avec un élastique. Raccorder le tube de Tygon depuis la ligne de Schlenk dans ballon arme de poing.

Ouvrir le robinet pour aspirer et évacuer pendant 5 min, puis fermer le robinet au ballon, prendre N2et faire au moins cinq rapide 180 ° tourne avant d’ouvrir lentement pour remplir la fiole avec N2.

Dans une fiole de Schlenk distincte étiquetée « B », mesurer 15 mL d’acétonitrile et sceller avec un septum en caoutchouc. Raccorder tuyau Tygon depuis la ligne de Schlenk au ballon arme de poing, puis évacuer le tube pendant 5 min. de recharge la tubulure avec N2.

Fixer une longue aiguille dans un deuxième tube Tygon sur la ligne de Schlenk et purger avec N2 pendant plusieurs minutes. Insérer l’aiguille purgé dans le ballon de Schlenk contenant de l’acétonitrile, suivie de l’évacuation de l’aiguille. N2 de bulle dans le solvant pendant 15 min, puis ouvrir le robinet de la fiole à N2 et enlever les aiguilles.

Avec ballon de Schlenk A sous N2, retirer le bouchon de verre et remplacez-le par un septum en caoutchouc. Avec les deux ballons de Schlenk ouverts au N2, insérez une extrémité de la canule dans la fiole de donateurs, au-dessus du niveau du solvant et déterminer si N2 circule dans l’autre extrémité. Puis insérez l’autre extrémité de la canule dans le ballon récepteur contenant les réactifs, fermer le robinet d’arrêt du ballon récepteur et attacher une aiguille de ventilation.

Abaissez la canule dans le solvant et permettre à tous de l’acétonitrile au goutte à goutte ou couler lentement le long des côtés du ballon récepteur. Une fois l’addition terminée, rouvrir le robinet d’arrêt ballon récepteur N2et retirer la canule et l’aiguille de ventilation.

Après ajout de solvant, agiter vigoureusement le mélange réactionnel de l’acétonitrile, poudre de zinc et Cp2(Ti)4 +Cl2 jusqu'à ce qu’il vire au bleu, indiquant la formation de complexes de TI métallocène.

Si le mélange réactionnel reste vert après 15 min, ouvrir le robinet à pression positive de2 N, retirer le septum et ajouter 1-2 équivalents de poudre de zinc. Si le mélange est encore vert ou a jauni, il est probable que l’oxygène est entré dans le système, qui se traduit par davantage d’oxydation pour les métallocènes de mots complexes.

Maintenant vous savez comment utiliser un transfert de la canule, mais dans le cas où ce n’est pas possible, le solvant peut être ajouté via une seringue. Tout d’abord, assurez-vous que la réception et le donateur flacons sont ouvertes au N2.

Insérer l’aiguille monté sur une seringue 12 mL dans une fiole et tirer seulement N2 dedans. Retirer l’aiguille et éjecter le N2 dans la hotte.

Une fois l’aiguille et la seringue sont purgés, introduire l’aiguille dans le flacon de donateurs et tirer vers le haut le volume souhaité de solvant. Ensuite, relever l’aiguille légèrement, plier à un arc et tirer vers le haut de 1 mL de N-2. Garder l’aiguille arqué et seringue vers le haut et retirez-le du flacon de donateurs.

Insérer l’aiguille arqué dans le ballon récepteur. Doucement ajouter le solvant et retirer l’aiguille de la seringue de recevoir le ballon lorsque vous avez terminé.

Maintenant que nous avons discuté une procédure pour une synthèse sans air, regardons quelques applications.

Points de cadmium séléniure quantiques sont nanocristaux semiconducteurs composé d’un noyau de séléniure de cadmium et une coquille de ligand. Ces structures à plusieurs composants sont capables de manipuler des électrons à l’échelle nanométrique.

La synthèse de ces nanocristaux requiert des conditions de réaction précise, en particulier une atmosphère sans oxygène.

Le dichlorure de titanocène, le réactif utilisé dans cette vidéo, est un composé d’organotitanium couramment utilisé en synthèse organique et organométallique. Le camp lui-même est synthétisé par réaction entre 2 équivalents de sodium cyclopentadiène (NaCp) avec TiCl4 dans du THF anhydre, sans oxygène. Dichlorure de titanocène est également utilisé pour la production de Petasis réactif, qui est un réactif utile appliqué dans la conversion d’esters, d’éthers de vinyle.

Un autre réactif de dichlorure de titanocène, appelé le réactif Tebbe, est appliqué pour convertir différents groupes fonctionnels de carbonyle en alcènes ou également connu sous le nom méthylénation.

Vous avez juste regardé introduction de Jupiter à la synthèse d’un métallocène TI en utilisant la Technique de ligne de Schlenk. Vous devez maintenant comprendre comment effectuer le dégazage ainsi que le transfert de la canule et certaines de ses applications. Merci de regarder !

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