Vi præsenterer høj temperatur syntese af intermetalliske precursorer K<sub> 4</sub> Ge<sub> 9</sub>, Til deres opløsning i ethylendiamin danne Ge<sub> 9</sub<sup> 4 -</sup> Deltahedral Zintl ioner, og reaktionen af klynger med alkyner til dannelse organiske Zintl ioner. Sidstnævnte er karakteriseret ved elektrospray massespektrometri i opløsninger og enkelt-krystal røntgendiffraktion i fast tilstand.
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.
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 glaspuste…
The authors have nothing to disclose.
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.
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% |