金属配合物单晶的培养方法一:挥发用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯中,小烧杯的内表面越光滑单晶性越好,否则晶体形状不好缺陷多就会给后面的收单晶衍射数据带来麻烦,甚至会造成无法解晶体结构,那将是非常可惜的;烧杯用滤纸或塑料薄膜封口防止灰尘落入,同时减慢挥发速度,长出较好晶形的单晶,一般挥发性稍差的溶剂用滤纸,如,水等。
静置至发现满意的晶体出现。
方法二:扩散用金属配合物的良溶剂将其溶解在小烧杯或广口瓶中,塑料薄膜封口(用针戳3-5个小孔),放于盛有该金属配合物的挥发性不良溶剂(一般用乙醚)的大瓶子中。
静置至发现满意的晶体出现。
方法三:分层将金属的水溶液放于试管下层,配体的有机溶剂溶液放于试管上层,中间是水和有机溶剂的混合溶剂,封口。
操作要小心,最好是用滴管伸进试管靠近液面缓慢滴加。
静置至发现满意的晶体出现。
方法三:混合溶剂法用两种溶剂混合来挥发培养单晶,方法与挥发法象似,适用于化合物在高沸点溶剂中溶解度小,低沸点中溶解度大。
注意该法的两种溶剂必须混溶。
方法四:接触法将金属的水溶液放于试管下层,配体的有机溶剂溶液放于试管上层,中间是水和有机溶剂的混合溶剂,封口。
操作要小心,最好是用滴管伸进试管靠近液面缓慢滴加。
静置至发现满意的晶体出现。
方法五:水热法用高压以上是我在培养配合物单晶常用的方法,一般是几种方法同时做,不是每种方法都能或总能培养出单晶,更多的是取决于配合物的结晶性好坏。
总之就是多试:不同的温度、溶剂、混合溶剂的比例……1.制备结晶,要注意选择合宜的溶剂和应用适量的溶剂。
合宜的溶剂,最好是在冷时对所需要的成分溶解度较小,而热时溶解度较大。
溶剂的沸点亦不宜太高。
一般常用甲醇、丙酮、氯仿、乙醇、乙酸乙醋等。
但有些化合物在一般溶剂中不易形成结晶,而在某些溶剂中则易于形成结晶。
2.制备结晶的溶液,需要成为过饱和的溶液。
一般是应用适量的溶剂在加温的情况下,将化合物溶解再放置冷处。
如果在室温中可以析出结晶,就不一定放置于冰箱中,以免伴随结晶析出更多的杂质。
“新生态”的物质即新游离的物质或无定形的粉未状物质,远较晶体物质的溶解度大,易于形成过饱和溶液。
一般经过精制的化合物,在蒸去溶剂抽松为无定形粉未时就是如此,有时只要加入少量溶剂,往往立即可以溶解,稍稍放置即能析出结晶。
3.制备结晶溶液,除选用单一溶剂外,也常采用混合溶剂。
一般是先将化合物溶于易溶的溶剂中,再在室温下滴加适量的难溶的溶剂,直至溶液微呈浑浊,并将此溶液微微加温,使溶液完全澄清后放置。
4.结晶过程中,一般是溶液浓度高,降温快,析出结晶的速度也快些。
但是其结晶的颗粒较小,杂质也可能多些。
有时自溶液中析出的速度太快,超过化合物晶核的形成劝分子定向排列的速度,往往只能得到无定形粉未。
有时溶液太浓,粘度大反而不易结晶化。
如果溶液浓度适当,温度慢慢降低,有可能析出结晶较大而纯度较高的结晶。
有的化合物其结晶的形成需要较长的时间。
5.制备结晶除应注意以上各点外,在放置过程中,最好先塞紧瓶塞,避免液面先出现结晶,而致结晶纯度较低。
如果放置一段时间后没有结晶析出,可以加入极微量的晶种,即同种化合物结晶的微小颗粒。
加晶种是诱导晶核形成常用而有效的手段。
一般地说,结晶化过程是有高度选择性的,当加入同种分子或离子,结晶多会立即长大。
而且溶液中如果是光学异构体的混合物,还可依种晶性质优先析出其同种光学异构体。
没有晶种时,可用玻璃棒蘸过饱和溶液一滴,在空气中任溶剂挥散,再用以磨擦容器内壁溶液边缘处,以诱导结晶的形成。
如仍无结晶析出,可打开瓶塞任溶液逐步挥散,慢慢析晶。
或另选适当溶剂处理,或再精制一次,尽可能除尽杂质后进行结晶操作。
6.在制备结晶时,最好在形成一批结晶后,立即倾出上层溶液,然后再放置以得到第二批结晶。
晶态物质可以用溶剂溶解再次结晶精制。
这种方法称为重结晶法。
结晶经重结晶后所得各部分母液,再经处理又可分别得到第二批、第三批结晶。
这种方法则称为分步结晶法或分级结晶法。
晶态物质在一再结晶过程中,结晶的析出总是越来越快,纯度也越来越高。
分步结晶法各部分所得结晶,其纯度往往有较大的差异,但常可获得一种以上的结晶成分,在未加检查前不要贸然混在一起。
7.化合物的结晶都有一定的结晶形状、色泽、熔点和熔距,一可以作为鉴定的初步依据。
这是非结晶物质所没有的物理性质。
化合物结晶的形状和熔点往往因所用溶剂不同而有差异。
原托品碱在氯仿中形成棱往状结晶,熔点207℃;在丙酮中则形成半球状结晶,熔点203℃;在氯仿和丙酮混合溶剂中则形成以上两种晶形的结晶。
所以文献中常在化合物的晶形、熔点之后注明所用溶剂。
一般单体纯化合物结晶的熔距较窄,有时要求在0.5℃左右,如果熔距较长则表示化合物不纯。
不知这些可否对各位朋友有些许帮助?单晶培养的具体操作方法:四条注意事项:1、结晶容器的选择(敞口烧杯,既不能用从未使用过的新烧杯,也不能用很旧的烧杯。
可能原因为,烧杯太新,不利于晶核的形成,而太旧则形成晶核的部位太多,不利于单晶的生长。
) 2、溶剂的选择(合适的溶剂将物质溶解,溶解性不能太好也不能太差且具有一定的挥发性,不能挥发太快也不能太慢)3、结晶速度(尽量慢的让溶剂挥发,一旦析出结晶,过滤,可能得到单晶也可能是混晶,千万别用母液洗晶体)4、环境的选择(放在一个平稳的地方,你将会发现,培养单晶不仅需要耐心,而且还需要一双灵巧的双手。
结晶过程对温度和其它轻微的扰动都非常敏感。
因此,你应该在相似的条件下多尝试几个不同的实验温度,并为单晶的生长寻找一个没有干扰的安静环境。
这里有一些经验性的贴士供你参考,以利于你的实验开展。
方案#1●有时好的单晶仅需冷却溶液即可生长。
你也可以尝试加热溶液至所有物质完全溶解,达到过饱和,再慢慢地使其冷却。
方案#21)选取一种可以溶解你的目标化合物的溶剂,制成饱和溶液。
2)如果有必要,可以通过过滤除去其中的不溶性杂质。
对于少量溶液,可使用一种有效的过滤器,其制备方法是:将玻璃毛(甚至可以用面巾纸)塞入一根一次性Pasture滴管中,然后填入一英寸左右助滤物(如硅藻土Celite)。
用新鲜溶剂湿润硅藻土,然后用球形压力器将溶液压过该管进行过滤。
3)寻找另一种溶剂,使目标化合物在其中不溶解(或仅微量溶解),而且这种溶剂能够和前一种溶剂混溶,并具有较低的密度。
4)将第二种溶剂小心地铺在小瓶中饱和溶液的上面。
在两相界面上可看到一些混浊物。
单晶将会沿着这个界面生长。
方案#3●将盛有饱和溶液的小瓶放置在另外一个较大的瓶中。
在外面的大瓶中加入第二种溶剂并且盖紧盖子。
第二种溶剂将会慢慢地扩散到饱和溶液中,晶体就会出现了!为了进一步减慢这个过程,可将这个扩散装置放在冰箱中。
可以尝试的溶剂系统:CH2Cl2/乙醚或戊烷 THF/乙醚或戊烷甲苯/乙醚或戊烷水/甲醇CHCl3/正庚烷一支管法:在单晶制备时,经常会发现配位一发生,产生大量的微晶,再去挥发母液,怎么都长不大,以前听人说可用扩散法,但受到文献启示,可以找一根长玻璃管,底下注入盐的溶液,上面加一个纯溶剂缓冲层(可长可短),最上面注入(先慢后快)配体溶液,两三个小时或两三天就搞定了。
原理是:玻璃管越细,两层间的接触面越小,扩散速度降低,有效避免新手一扩散就出沉淀的尴尬!试管法:反应发生就产生大量的微晶,再去挥发母液,怎么都长不大。
可以找一根长15厘米直径为1-1.5厘米的试管,底下直接放入盐的固体,加大量溶剂(先慢后快)最上面注入(先慢后快)配体溶液(上下溶剂可以相同,但为了保险,可在配体溶液中加入密度小的溶解性差的溶剂,如石油醚或乙酸乙酯;如果不同,一定要注意上面的密度要小!!),两三个小时或两三天就搞定了。
新手两三次就搞定了!原理:文献上都说上下两层均溶液,但是操作起来很困难,如果直接放入盐或者配体的固体,就增加了溶解的平衡,先慢是为了固体或溶液被猛烈撞击,后快是为了让刚溶解的部分死心塌地的呆在他应处的地方(好像违反动力学,但是是真的)有关单晶培养的问题1.单晶培养的方法多种多样,我们没必要掌握那些难以操作的,如升华法、共结晶法等。
最简单的最实用。
常用的有 1.溶剂缓慢挥发法;2.液相扩散法;3.气相扩散法。
99%的单晶是用以上三种方法培养出来的。
2.单晶培养所需样品用量一般以 10-25mg 为佳,如果你只有 2mg 左右样品,也没关系,但这时就要选择液相扩散法和气相扩散法,不能使用溶剂缓慢挥发法。
3.单晶培养的样品的预处理样品溶解后一定要过滤,不能用滤纸,而是用一小团棉花轻轻的塞在滴管的中下部或下部,不要塞太紧,否则流的太慢。
样品当然是越纯越好,不过如果实在没办法弄纯也没关系,培养一次就相当于提纯了一次,我经常用一些 TLC 显示有杂点的东西长单晶,但得多养几次。
4.一定要做好记录一次就得到单晶的可能性比较小。
因此最好的方法就是在第一次培养单晶的时候,采取少量多溶剂体系的办法。
如果你有 50mg 样品,建议你以 5mg 为一单位,这样你可以同时实验 10种溶剂体系,而不是选两种溶剂体系,每个体系 25mg。
这是做好记录就特别重要,以免下次又采用已经失败的溶剂体系,而且单晶解析时必须知道所用的溶剂。
5.培养单晶时,最好放到没人碰的地方,这点大家都知道。
我想说的是你不能一天去看几次也不能放在那里 5,6 天不管。
也许有的溶剂体系一天就析出了晶体,结果 5 天后,溶剂全干了。
一般一天看一次合适,看的时候不要动它。
明显不行的体系(如析出絮状固体)就要重新用别的溶剂体系再重新培养。
6.液相扩散法中良溶剂与不良溶剂的比例最好为 1:2-1:4。
7.烷基链超过 4 个碳的很难培养单晶。
8.分子中最好不要有叔丁基,因为容易无序,影响单晶解析的质量。
9.含氯的取代基一般容易长单晶,如 4-氯苯基取代化合物比苯基取代化合物容易长单晶。
晶体结构解析步骤。
一支管法:在单晶制备时,经常会发现配位一发生,产生大量的微晶,再去挥发母液,怎么都长不大,以前听人说可用扩散法,但受到文献启示,可以找一根长玻璃管,底下注入盐的溶液,上面加一个纯溶剂缓冲层(可长可短),最上面注入(先慢后快)配体溶液,两三个小时或两三天就搞定了。
原理是:玻璃管越细,两层间的接触面越小,扩散速度降低,有效避免新手一扩散就出沉淀的尴尬!试管法:反应发生就产生大量的微晶,再去挥发母液,怎么都长不大。
可以找一根长 15 厘米直径为1-1.5 厘米的试管,底下直接放入盐的固体,加大量溶剂(先慢后快)最上面注入(先慢后快)配体溶液(上下溶剂可以相同,但为了保险,可在配体溶液中加入密度小的溶解性差的溶剂,如石油醚或乙酸乙酯;如果不同,一定要注意上面的密度要小!!),两三个小时或两三天就搞定了。
新手两三次就搞定了!原理:文献上都说上下两层均溶液,但是操作起来很困难,如果直接放入盐或者配体的固体,就增加了溶解的平衡,先慢是为了固体或溶液被猛烈撞击,后快是为了让刚溶解的部分死心塌地的呆在他应处的地方(好像违反动力学,但是是真的)如果有专用的石英管(一端粗、一端细),可将晶体吸入到管中,除去大部分溶剂,但是一定要有溶剂,用打火机迅速封烧较细端,用较细滴管(或针管)吸少量母液,将该管放入离心机的塑料管中,低速离心,使得晶体既保持在母液中,又能完全卡在合适的位置而不乱动。