晶体测试案例87(弱衍射晶体)

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晶体测试案例87(弱衍射晶体)

最近，同单位某课题组同学委托笔者帮忙测试一个含CHOSiBr元素的非手性化合物晶体，该晶体在小样品瓶中结晶，找笔者帮忙测试时溶剂已挥发干，如图1左所示，瓶底析出大片晶体，就像水结冰一样，如图1右和图2所示。

▲图1 待测晶体

▲图2 显微镜下观察瓶底析出的晶体

用刮勺捞出部分晶体置于载玻片上用二甲基硅油（PDMS, polydimethylsiloxane/Dimethicone,CAS: 9006-65-9）包裹并在在显微镜下观察，如图3左所示，是块状交错层叠生长的聚集体，用粉刺针将其摁碎，从中寻找合适的晶体（红色箭头所指）进行测试。

▲图3 晶体挑选

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”）为0.1214 × 0.5890 × 0.6158mm3，如图4‒6所示（由APEX3[1]呈现），最小尺寸小于其他尺寸的二分之一，可描述为片状（plate）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4 晶体尺寸测量

▲图5 晶体尺寸测量

▲图6 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7所示。

▲图7 仪器拍摄的晶体照片

预实验已知最大晶轴约为21 Å，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默认的39.00 mm增大为60.0 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)”），因为钼靶测试衍射很弱（图11左），所以光源改为铜靶，分辨率由默认的1.35 Å改为0.83Å（收集足够分辨率数据），非手性化合物，对称性选择-1，计算得到的策略为18轮数据，其中前2轮为fastscan（第2轮添加了衰减），曝光时间为1秒，其他16轮曝光时间为10.0秒，步长为2.00°，预计总时长为4小时12分钟，如图8所示。

▲图8 初始数据收集策略

因为衍射弱，故做如下修改：将2轮fastscan曝光时间改为10秒，其他16轮数据曝光时间改为20秒，总时长变为9小时12分钟，如图9所示。

▲图9 调整后数据收集策略

实际测试耗费近9小时30分钟（比预计的多了18分钟），如图10所示，共收集1838帧衍射图，其中390帧过曝，占比约21%，总大小为1.35 GB。

▲图10 实际测试情况

其衍射图如图11–12所示（由APEX4[2]呈现）。

▲图11 衍射图

▲图12 衍射图

测完后，数据最终结果如图13所示（由Olex2[3]呈现），因为衍射较弱且无序严重，导致一个2个A级警报和2个B级警报（由PLATON[4]呈现），对这些AB级警报解释说明如图14所示。

▲图13 最终结果

▲图14 对AB级警报的解释说明

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 (2021). APEX4 (Version 2021.4-1). 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]    (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.

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