Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Kemi

Ny krystallinsk svampemetode foreslået til bachelorkurser

Den krystallinske svampemetode giver mulighed for direkte og præcis molekylær strukturbestemmelse af flydende og gasformige mål og er derfor blevet anerkendt som et revolutionerende gennembrud inden for krystallografi. For at udsætte studerende for denne banebrydende teknik, har vi udviklet et omfattende laboratorieeksperiment med reaktionsbetingelser og karakteriseringer systematisk skræddersyet til, at eleverne kan udføre på en mild og tilgængelig måde. I dette eksperiment undersøger eleverne fremstillingen af ​​netværkskomplekser {[(ZnI2 )3 (TPT)2x (solvat) n som krystallinske svampe med henholdsvis benzonitril, methylsalicylat og (trifluormethoxy)benzen som opløsningsmiddel. Krystallinske svampe opnået i benzonitril blev udsat for opløsningsmiddeludveksling i cyclohexan for at give {[(ZnI2 )3 (TPT)2x (cyclohexan)n , og fremskridtet blev overvåget af IR og GC-MS. Alle fire krystaller blev vurderet under et mikroskop og underkastet enkeltkrystal røntgendiffraktion (SC-XRD) analyse. De studerende får mulighed for at lære om videnskabelig software, såsom SHELX, Olex2 og Mercury, og udføre strukturanalyse og visuel repræsentation af svampene og væskemolekylerne. Desuden er hierarkiske eksperimenter designet til at give fleksibilitet til eleverne og bedst passe deres individuelle behov og ressourcer. Forsøget har været gennemført i tre semestre på vores skole. Det kan genopfriske elevernes forståelse af krystallografi og hjælpe dem med at udmærke sig i fremtidige bestræbelser, især som syntetisk kemi, farmaceutisk R&D osv. Kredit:Journal of Chemical Education (2023). DOI:10.1021/acs.jchemed.3c00714

Krystalsvampteknologien er en revolutionerende teknik, som muliggør direkte og præcis bestemmelse af væske- og gasmåls molekylære struktur. Teknikken bruger et specielt netværkskompleks til selektivt at absorbere væske- eller gasmålmolekyler og bestille dem over lange afstande, og dermed opnå et gennembrud i bestemmelsen af ​​den præcise struktur af væske- eller endda gasmolekyler ved hjælp af konventionel røntgendiffraktionsteknologi med en enkelt krystal.



Den bemærkelsesværdige teknologi er anerkendt som et subversivt gennembrud til den traditionelle enkeltkrystalstrukturanalyseteknologi.

Men på grund af begrænsninger som eksperimentel reagenstoksicitet og teoretisk videnreserve i dette arbejde, er denne teknologi ikke blevet anvendt med succes til eksperimentel undervisning på bachelorniveau.

Professorer fra Chemistry Experimental Teaching Center ved University of Science and Technology of China (USTC) i Chinese Academy of Sciences (CAS) har designet et samlet laboratorieeksperiment med reaktionsbetingelser og karakteriseringer, der er venlige for studerende at udføre og formået at udsætte studerende for den krystallinske metode, den banebrydende teknik.

Resultaterne blev offentliggjort i Journal of Chemical Education .

Prof. Li Lingling, Prof. Zhu Pingping og Prof. Zhang Qingwei fra Chemistry Experiment Teaching Center i USTC valgte denne teknologi fra mange banebrydende forskningsresultater.

For at gøre det muligt for studerende at forstå og mestre denne vigtige teknologi, transformerede teamet krystalsvampteknologien til et sikkert, universelt og brugervenligt bachelorundervisningseksperiment for første gang gennem systematisk justering og optimering af eksperimentelle forhold og overordnet undervisning design og gennemført 3-semester eksperimentel undervisning.

Undervisningseksperimentet opnåede træningsresultater af høj kvalitet og vandt enstemmig anerkendelse fra studerende og undervisningsvejledere.

Undervisningspraksis har vist sig, at eksperimentet er nyttigt til at opdatere elevernes forståelse af krystallisationsteknologi og flydende organisk forbindelses strukturanalyse. Det forbedrer elevernes innovative tænkning og giver stærk teknisk støtte til deres fremtidige udvikling inden for organisk syntese, farmakologi og andre områder.

Flere oplysninger: Junxi Zou et al., Capturing the Precise Structure of Liquids:The Crystalline Sponge Method for a Undergraduate Laboratory Course, Journal of Chemical Education (2023). DOI:10.1021/acs.jchemed.3c00714

Journaloplysninger: Journal of Chemical Education

Leveret af University of Science and Technology of China




Varme artikler