解晶体结构.ppt

晶体结构分析初步
高恩庆
单晶结构分析过程
确定晶系、晶胞参数,获得衍射图像
晶体衍射数据的收集
数据的还原与校正
结构表达
结构解析
晶体培养
获得高质量的单晶
获得hkl,I, (I)及晶胞参数、
确定空间群,获得初始结构模型
几何数据、绘图、结构描述等
结构精修
获得最终的合理的晶体结构数据
晶体挑选与安置
挑选最好的晶体,正确安置
晶体培养
溶液结晶法
气相扩散法
液-液界面扩散法
凝胶扩散法
水热/溶剂热法
电化学法
…….
总的原则:合适的反应与成核速率、晶体生长速率
环境:四季的变化,冰箱的使用
器皿需洗涤干净(按分析化学要求洗涤,不挂水珠)
保持静置、防尘、少扰动
溶剂选择
“运气”? 体系本身因素+环境因素+思考+反复尝试
从溶液中结晶
溶剂挥发
降温法:溶液缓慢冷却
选择合适的溶剂,溶解度不易太大或太小
可使用混合溶剂,如产物在溶剂A中溶解度太大,在混溶的溶剂B中溶解度小,且A比B易挥发,可使用 A+B
如乙醇/丁醇、乙(甲)醇/水
在放置前过滤以滤除可能的沉淀产物
溶液可以是
反应液
分离出反应产物后再溶于合适溶剂(重结晶)
液-液界面扩散法
A
B
A
B
B
A
A
B
A & B: reactants
C: buffer solvent
C
C
C
试管或比色管
H形管
U形管
目标产物在所采用溶剂体系中溶解度不大
可利用不同溶剂形成密度梯度, 小心滴加,使之分层(即使互溶的溶剂也能实现)
两种反应物混合不反应,但加入第三种物质后反应生成沉淀时也可使用该法。如A= RCOOH+M2+,B =Base
C
A
B
双H形管
气相扩散法(蒸气扩散法)
A: solution
B: volatile solvent/ reactant
试管/比色管
H形管
A
B
B
B
A
目标产物在所采用溶剂体系中溶解度较小
A为目标产物溶液,溶解度大,B为较易挥发的溶剂,目标产物溶解度小。
A为反应物溶液,B为较易挥发的反应物或其溶液如A= RCOOH+M2+,B =三乙胺/溶剂、氨水等
凝胶扩散法
两种反应物快速反应生成难溶物的情况可用该法减缓反应速度
可用凝胶:硅酸凝胶、四甲氧基硅胶、明胶、琼脂、PEO
水热/溶剂热法
在密闭体系中加热, 产生自压力,在超临界液体中反应并结晶
溶解度增大,溶剂粘度减小
提供了相对稳定的反应环境,有利于晶体生长
尤其适用于反应缓慢体系
可能得到常规方法得不到的亚稳态结构
黑箱,难于监控
往往得到多相,难以分离
反应容器:带特氟龙内衬的不锈钢压力弹
硬质玻璃管
晶体的挑选
挑选合乎要求的晶体,用滴管吸出,或用牙签顶端粘凡士林粘出。
在凡士林中推滚,可除去表面附着的小晶粒,防止潮解或风化。
大晶体用剃须刀片切成合适的大小。切晶体有一定的技巧。
外观:凸多面体、晶面光洁、透明均匀、无裂缝、无瑕疵、表面无附着小晶粒和杂物。
大小:- mm, mm
稳定性:挑出一粒晶体,空气中放置几个小时,观察变化
挑出所有晶体中质量最好的晶体用于X-射线衍射!