晶体测试案例142(弱衍射晶体)

DJ_Tokyo

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晶体测试案例142(弱衍射晶体)

>>样品准备

最近，同单位某课题组同学委托笔者帮忙测试一个含PtICHN元素的手性有机金属配合物晶体，找笔者时是装在微型离心管中的黑色簇状晶体，如图1所示。

▲图1 待测晶体

将其从核磁管中倾倒至载玻片上用二甲基硅油（PDMS, polydimethylsiloxane/Dimethicone, CAS: 9006-65-9）包裹并在偏光显微镜下观察，如图2所示（左侧为亮场，右侧为暗场），用粉刺针切割、清洗并扒拉出合适的晶体（红色箭头所指）进行测试。

▲图2 晶体清洗与挑选

>>晶体尺寸测量

晶体尺寸经测量（参阅推文“布鲁克D8 VENTURE测量晶体尺寸操作步骤”或视频“APEX3 D8 Venture对心时晶体尺寸的测量：https://www.bilibili.com/video/BV1Cq4y1d7S5”“晶体尺寸的测量：https://www.bilibili.com/video/BV1hM4y1J71o”）经测量为0.2733 × 0.3184 × 0.4481mm3，如图3‒5所示（由APEX3 [1]呈现），晶体尺寸无明显特征，可描述为块状（block）晶体，参阅视频“晶体尺寸和晶癖描述需保持一致：https://www.bilibili.com/video/BV1yb421B72r”。

▲图3 晶体尺寸测量

▲图4 晶体尺寸测量

▲图5 晶体尺寸测量

在晶体对心时，可顺便拍摄晶体照片（参阅推文“D8 Venture衍射仪拍摄晶体照片”）保存，可作为论文插图，如图6所示。

▲图6 仪器拍摄的晶体照片

>>预实验

按1秒曝光时间测试一轮Fast Scan，耗费约3分钟收集180帧衍射图，没有过曝如图7所示，衍射图如图8所示（由APEX6 [2]呈现），确定其为三方晶系第146号空间群R3（手性空间群），如图9所示（由Olex2 [3]呈现）。

▲图7 Fast Scan测试情况

▲图8 Fast Scan衍射图

▲图9 预实验结果

测定晶胞可知最大晶轴约为37Å，为避免出现B级警报PLAT910（参阅推文“CheckCIF-PLAT910”），将探测器与晶体之间的距离由程序建议的39.00 mm增大为80.0 mm（参阅推文“CheckCIF-B级警报PLAT910解决示例”“晶体测试案例20(B级警报PLAT910)”），分辨率采用程序给定的0.74 Å，手性化合物，Rhombohedral R晶格，对称性选择Chiral (3)，计算得到的策略为2轮数据，曝光时间为10秒，步长为2.00°，预计总时长为42分钟，如图10所示。

▲图10 数据收集策略

实际测试耗费近43分钟（比预计的多了1分钟），如图11所示，共收集251帧衍射图，其中5帧过曝，占比约2%，总大小为192 MB。

▲图11 实际测试情况

其衍射图如图12所示。

▲图12 衍射图

测完后，数据最终结果如图13所示，从Flack [4]参数来看，可能是消旋体，有一些B级警报（由PLATON [5]呈现），按照中心对称空间群解析，则无AB级警报，如图14所示。

▲图13 最终结果（手性空间群）

▲图14 最终结果（中心对称空间群）

参考文献

[1]    Bruker (2018). APEX3 (Version 2018.7-2). Program for Data Collection on AreaDetectors. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA.

[2]    Bruker (2024). APEX6 (Version 2025.6-0). Program for Data Collection on AreaDetectors. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA.

[3]    Dolomanov, O. V.;Bourhis, L. J.; Gildea, R. J.; Howard, J. A. K.; Puschmann, H. OLEX2: A Complete Structure Solution,Refinement and Analysis Program. J. Appl. Cryst. 2009, 42, 339–341. DOI: 10.1107/S0021889808042726.

[4]    Flack, H. D. OnEnantiomorph-Polarity Estimation. Acta Cryst. 1983,A39, 876–881. DOI: 10.1107/S0108767383001762.

[5]    (a) Spek, A. L. Single-CrystalStructure Validation with the Program PLATON.J. Appl. Cryst. 2003, 36, 7–13. DOI: 10.1107/S0021889802022112.(b) Spek, A. L. StructureValidation in Chemical Crystallography. ActaCryst. 2009, D65, 148–155. DOI:10.1107/S090744490804362X. (c) Spek, A. L. What Makes a Crystal Structure Report Valid? Inorg. Chim. Acta 2018, 470, 232–237. DOI:10.1016/j.ica.2017.04.036. (d) Spek, A. L. checkCIFValidation ALERTS: What They Mean and How to Respond. Acta Cryst. 2020, E76, 1–11. DOI: 10.1107/S2056989019016244.