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[单晶结构] 晶体测试案例90(挥发法培养晶体)

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发表于 5 小时前 | 查看全部 |阅读模式
声明:本文仅代表个人观点,笔者学识有限,资料整理过程中可能存在疏漏错误,请不吝指正。
晶体测试案例90(挥发法培养晶体)
结构简介
案例结构为(1E,1'E)-1,2-(1H-吲哚-2-基亚胺基)乙烷[1]一水合物((1E,1'E)-N,N'-(ethane-1,2-diyl)bis(1-(1H-indol-2-yl)methanimine)hydrate, CAS: 2144734-87-0, CCDC[2]: 2486367, DOI[3]: 10.5517/ccdc.csd.cc2pg8dv),如1所示(由ChemBioDraw[4]绘制)。
1 案例结构
晶体培养
晶体培养,取大约50毫克样品于2毫升微型离心管中,加入约1毫升甲苯(toluene, CAS: 108-88-3),发现无法溶解完全,于是补加约1毫升二氯甲烷(DCM, dichloromethane, CAS: 75-09-2),完全溶解后敞口挥发,溶剂干涸后,发现析出的是粉末,于是添加约1.5毫升二氯甲烷重新溶解后敞口挥发,溶剂干涸后,状态如2所示,用放大镜观察,发现好像有晶体。
2 晶体培养溶剂挥发干涸结果
于是用刮勺从中取出少量样品,放在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3所示,的确是晶体,只不过聚集成团,绝大部分非常细小,但也有稍大颗的。
3 显微镜下的晶体
晶体挑选
于是用粉刺针对其进行切割与清洗,最终得到了一颗还不错的晶体,如4红色箭头所指。
4 切割清洗出来的可用晶体
晶体尺寸测量和拍照
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0.0768 × 0.0905 ×0.1806 mm3,如5‒7所示(由APEX3[5]呈现),尺寸无明显特征,不过从晶体形态来看,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”。
5 晶体尺寸测量
6 晶体尺寸测量
7 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8所示。
8 仪器拍摄的晶体照片
辐射光源选择
测定晶胞时,钼靶作为光源,发现衍射非常弱,遂改用更强的铜靶作为辐射光源,如9所示(由APEX4[6]呈现)。
9 钼靶和铜靶衍射对比
预实验确定晶胞
用铜靶作为辐射光源,1秒曝光时间拍摄20帧衍射图,收集到102个衍射点,进行指标化,三个方法给出两个晶胞参数,其一为晶胞体积约900立方埃,最大轴约13埃,其二为晶胞体积约1800立方埃,最大轴约27埃,按程序默认选择第一个结果,布拉菲晶格为Monoclinic P,如10所示。
10 晶胞参数与布拉菲晶格
因为是过夜测试(时间充足),为保证数据完整度(虽然Monoclinic PFOM0.71较高,但不确定是Monoclinic P否正确),因此在布拉菲晶格确定这一步,手动选择对称性更低的Triclinic P,如11所示,如此一来,程序就会按照Triclinic P来计算数据收集策略(轮数比对称性更高的Monoclinic P要多,所以测试也会更耗时)。
11 布拉菲晶格选择
数据收集策略设置与确定
前面确定晶胞参数和布拉菲晶格后,进入数据收集策略准备界面,如12所示,默认分辨率为1.01埃,对称性为Chiral (1)
12 数据收集策略界面默认值
分辨率设置:为了收集足够分辨率的数据,将分辨率由程序默认的1.01埃改为0.83埃(铜靶最高分辨率约为0.77埃,从1.01埃增大为0.83埃已足够,设置更高只会增加测试数据量和时长)。
对称性设置:因为结构不是手性结构,所以将对称性由程序默认的Chiral (1)改为-1(中心对称)。
探测器与晶体之间的距离设置:在指标化时有大晶胞的晶胞参数最大轴约27埃,因为不确定小晶胞的晶胞参数正确还是大晶胞的晶胞参数正确,所以保险起见,探测器与晶体之间的距离可设置大一些,因此将其由程序默认的39毫米改为60毫米。
基于上述设置计算得到的数据收集策略共计13轮数据,其中前2轮为fastscan(第2fastscan添加了衰减),步长为2.00度,2fastscan曝光时间为1秒,其他11轮数据曝光时间为10秒,总测试时长预计为3小时28分钟,如13所示。
13 初始数据收集策略
2fastscan的曝光时间由默认的1秒改为10秒,总时长变为4小时22分钟,如14所示。
14 更改fastscan曝光时间后的数据收集策略
将第3–13轮数据曝光时间改为23秒,测试时长变为8小时44分钟(测到次日七点多),如15所示。
15 最终数据收集策略
测试结果
16所示,共收集1572帧衍射图,其中过曝的394帧,占比约25%,总大小为1.16 GB,如17所示,总测试时长实际为8小时57分钟(比预计的多了13分钟),fastscanrun数据衍射图如18所示。
16 实际测试结果
17 测试结果文件
18 衍射图
数据处理结果
测试过程一切正常,晶体没有发生滑动,也没有风化,也没有被辐射照射变质损坏,每轮数据都正常有衍射信号,常规数据还原后解析结果如19所示(由Olex2[7]呈现),无AB级警报。
19 最终数据处理结果
相关视频:
单晶结构解析练习698(数据还原-氢键-PLAT417)https://www.bilibili.com/video/BV1QnsTzEEw6
如需数据进行练习,请从以下链接下载:
提取码: r8gd
参考文献
[1]    Wei,Y.; Song, L.; Jiang, L.; Huang, Z.; Wang, S.; Yuan, Q.; Mu, X.; Zhu, X.; Zhou,S. Aluminum Complexes with Schiff Base Bridged Bis(indolyl) Ligands: Synthesis,Structure, and Catalytic Activity for Polymerization of rac-Lactide. DaltonTrans. 2019, 48, 15290–15299. DOI: 10.1039/c9dt02724f.
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