Se presenta la síntesis de alta temperatura de precursores intermetálicos K<sub> 4</sub> GE<sub> 9</sub>, Su disolución en etilendiamina para formar Ge<sub> 9</sub<sup> 4 -</sup> Iones deltahedral Zintl, y la reacción de los grupos con alquinos para formar organo-Zintl iones. Este último se caracterizan por espectrometría de masas por electrospray en soluciones y por un solo cristal difracción de rayos X en el estado sólido.
Aunque los primeros estudios de la fecha de iones Zintl entre finales de 1890 y principios de 1930 no se han caracterizado estructuralmente hasta muchos años después. 1,2 Su química redox es aún más joven, casi diez años, pero a pesar de esta corta historia de estos iones grupos deltahedral E n-9 (E = Si, Ge, Sn, Pb, n = 2, 3, 4). ya han demostrado la reactividad interesante y diversa, y han estado a la vanguardia de la rápida evolución y la química nueva y emocionante 3-6 hitos notables son el acoplamiento oxidativo de Ge 9 4 – agrupaciones a oligómeros y cadenas infinitas, 7-19 su metalación, 14-16,20-25 tapado por fragmentos de metal de transición-organometálicos, 26-34 inserción de un átomo de metal de transición en el centro del el grupo que a veces se combina con tapado y oligomerización, 35-47 adición de fragmentos principal del grupo organometálicos como exo-unidos sustituyentes,48-50 y funcionalización con diversos residuos orgánicos por reacción con haluros orgánicos y alquinos. 51-58
Este último desarrollo de unir los fragmentos orgánicos directamente a las agrupaciones ha abierto un nuevo campo, es decir, compuestos organo-Zintl química, que es potencialmente fértil para nuevas exploraciones sintéticas, y es el procedimiento paso a paso para la síntesis de germanio-divinil grupos descritos en este documento. Los pasos iniciales describen la síntesis de un precursor de intermetálico de K 4 Ge 9 de la cual los Ge 9 4 -. Agrupaciones se extrajo luego en solución Esto implica fundido-soplado de vidrio de sílice, soldadura de arco de los contenedores de niobio, y manipulación de aire altamente sensibles a los materiales en una caja de guantes. El aire sensible K 4 Ge 9 se disuelve entonces en etilendiamina en la caja y luego alquenilado por una reacción con Me 3 SiC ≡ CSiMe 3. La reacción es seguida por eleccionestrospray espectrometría de masa, mientras que la solución resultante se utiliza para la obtención de cristales simples que contienen los grupos funcionalizados [H 2 C = CH-Ge 9-CH = CH 2] 2 -. Para este fin, la solución se centrifugó, se filtró, y cuidadosamente en capas con una solución de tolueno de 18-corona-6. Deja reposar durante unos días, las soluciones para producir capas de color naranja bloques cristalinos de [K (18-corona-6)] 2 [Ge 9 (Conferencia de La Haya 2) 2] • en el cual se caracteriza por un solo cristal de difracción de rayos X .
El proceso pone de relieve las técnicas estándar de reacción, hasta trabajar-, y el análisis hacia la funcionalizados grupos Zintl deltahedral. Se espera que ayude al desarrollo y la comprensión de estos compuestos en la comunidad en general.
Es importante limpiar bien los tubos de Nb parcialmente oxidados. Sin embargo, si los tubos se deja mucho tiempo en la solución de limpieza Nb, esta severamente comprometer el espesor del tubo. Así, 10 – 15 segundos son imprescindibles y los tubos debe ser muy brillante en el extremo (Fig. 3). Después de que los tubos están sellados en el interior de la camisa de sílice fundida que se debe limpiar de nuevo con una solución diluida de ácido Nb. Esto debe resultar en leve efervescencia, la limpieza de zonas oxidada…
The authors have nothing to disclose.
Los autores desean agradecer a la Fundación Nacional de Ciencias para el apoyo financiero continuo (CHE-0742365) y para la adquisición de un difractómetro Bruker APEX II (CHE-0.443.233) y un Bruker MicroTOF-II espectrómetro de masas (CHE-0741793). Los autores también desean agradecer a las instalaciones CEST para su uso del espectrómetro de masas Micromass Quattro-LC.
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% |