第二章 實驗部分
第一節 實驗儀器及藥品
1、紫外光-可見光光譜儀
(Ultraviolet/Visible/Spectrophotometer) 機型:Agilent 8453 Spectrophotometer
測量方法:將樣品溶於有機溶劑中,放入石英偵測容器中測定。
2、核磁共振光譜儀(NMR)
機型:Burker AVANCE 400 NMR
測量方法:將樣品溶於 d-溶劑中測定1H 或 13C 光譜。
3、元素分析儀(Elemental Analysis)
機型:德國 Heraeus varioIII-NCH Analyzer
測量方法:委由國科會台灣大學貴儀中心陸靖蔚小姐代為測定。
4、X-光單晶結構解析(X-ray diffractometer)
繞射點數據收集及晶體之分子結構解析
機型:Nonius Kappa CCD Axis 四環單晶繞射儀
Bruker AXS Kappa ApexⅡ四環單晶繞射儀
測量方法:委由台灣師範大學貴儀中心郭頂審先生代為收集繞射點數 據及解析結構。
5、循環伏安儀 (cyclic voltammetry) 機型:Epsilon EC-V160
測量方法:使用 0.1 M 的 TBABF4 溶液,配置成樣品濃度為 0.001 M 的混合液。工作電極為 2 mm 玻璃碳電極,參考電極為銀電極,補助 電極為白金電極。
二、 實驗藥品 1、溶劑
甲醇 (Methanol):Mallinckrodt chemicals,AR 級 乙醚 (Diethyl ether):Merck,GR 級
二氯甲烷 (Dichloromethane):Merck,GR 級 乙腈 (Acetonitrile):Merck,GR 級
四氫呋喃 (Tetrahydrofuran):Merck,GR 級 己烷 (Hexane):Mallinckrodt chemicals,AR 級 戊烷 (Pentane):TEDIA,AR 級
二次超純水 (Water):取自系上 Milli-RO 60 water purification system 氘化氯仿 (Chloroform-d1, CD3Cl):CIL
氘化甲醇 (Methanol-d4, CD3OD):CIL
2、溶劑採用試藥級溶劑,在氮氣環境下乾燥蒸餾使用,純化方法如下 (1) 甲醇 /Methanol, CH3OH:
J.T.Baker 公司 ACS級產品,於氮氣下加入 10 公克鎂粉及 1 克的 碘一起溶在 100 毫升的甲醇中,一開始溶液顏色為褐色,在氮氣中迴 流 5 個小時後,顏色會變為鐵灰色,最後於氮氣下加入1.4 公升的甲 醇,在氮氣中迴流蒸餾至少 24 小時去除水分後,再行取用。
(2) 四氫咈喃 /Tetrahydrofuran, THF, C4H8O:
Merck 公司 ACS 級產品,於氮氣下加入切成細碎片狀的鈉金屬,
迴流至少 12 小時,以二苯酮 (benzophenone) 為指示劑,加熱迴流溶 液呈紫色狀態時,再行取用。
(4) 乙腈 /Acetonitrile, ACN, CH3CN:
Merck 公司 ACS 級產品,使用 MBRAUN 公司之 MB-SPS COMPACT 除水後再行取用。
(5) 乙醚 /Ethyl Ether, C4H10O:
Merck 公司 ACS 級產品,使用 MBRAUN 公司之 MB-SPS COMPACT 除水後再行取用。
(6) 正己烷 /n-Hexane, C6H14:
J.T.Baker 公司 ACS 級產品,使用 MBRAUN 公司之 MB-SPS COMPACT 除水後再行取用。
(7) 二氯甲烷 /Methylene dichloride, DCM, CH2Cl2:
Merck 公司 ACS 級產品,使用 MBRAUN 公司之 MB-SPS COMPACT 除水後再行取用。
(8)正戊烷/Pentane, C5H12:
Merck公司ACS級產品,於氮氣下加入切成細碎片狀的鈉金屬,迴 流至少12小時,以二苯酮(benzophenone) 為指示劑,加熱迴流溶液呈 紫色狀態時,再行取用。
3、合成配位基所使用的藥品
(1) trans-4-Hydroxy-L-proline:試藥級,ACROS。
(2) Triethylamine, NEt
3:試藥級,ACROS。(3) Sodium chloride, NaCl:試藥級,島久。
(4) Ethyl chloroformate:試藥級,ACROS。
(5) Chlorotrimethylsilane , Me
3SiCl:試藥級,ACROS。(6) Chlorophenylsilane , Ph
3SiCl:試藥級,島久。(7)Bromobenzene:試藥級,ACROS。
(8) 2,6-Pyridinedimethanol:試藥級,ACROS。
(9) Hydrobromic acid, HBr:試藥級,ACROS。
(10) Sodium hydroxide, NaOH:試藥級,島久。
(11) Potassium carbonate, K2CO3:試藥級,島久。
4、合成錯合物所使用的藥品
(1) Nickel(II) perchlorate hexahydrate, Ni(ClO
4)2·6H2O:Aldrich,98%。(2) Sodium hydride
,
NaH:試藥級,ACROS。(3) ferrocenium hexafluorophoshate:試藥級,ACROS。
5、進行催化反應所使用的藥品
(1) Potassium superoxide, KO
2:試藥級,ACROS。(2) Dioxygen,
16O2:豐明氣體三、實驗條件
需要在氮氣條件下反應者,一律使用 Schlenk technique 或在手套箱 (N2(g)-filled glove box maintained at or below 0.1 ppm of O2 and 1 ppm of H2O)下操作。使用的玻璃器材、雙頭鋼針、鐵轉接頭、鋼針都需放置在 設定 120 ºC 的烘箱中烘烤過,使用時才拿出來。
由手套箱秤取藥品時,必需以血清塞、銅線及 Para film 封住反應瓶 或樣品瓶瓶口,再送出手套箱。若要將反應瓶側管接真空系統時,需先將 側管部分抽真空,並以火焰槍烤過,再灌入氮氣回壓,重複上述動作三次 後,最後在灌入氮氣的條件下,轉開轉閥連接反應瓶與真空系統,進行後 續實驗操作。若是樣品瓶或定量瓶,則要先取另一個空樣品瓶塞上血清 塞、銅線及 Para film 封口後,以真空系統接上鐵製轉接頭接鋼針的方式
插入此樣品瓶,待抽真空灌氮氣回壓三次後,再於氮氣下將鋼針轉插到含 藥品的瓶中,或是以真空系統使用轉接頭接鋼針方式持續吹出氮氣約 5 秒後,再將鋼針轉插到含藥品的藥品瓶,進行後續實驗動作。
在空氣條件下進行的反應,其過程在空氣下操作,使用一般試藥級溶 劑,溶劑的轉移以滴管吸取加入,養經過程則是置於未經除水除氧的養晶 瓶內。
第二節 配位基與錯合物的合成與鑑定