晶体测试案例97(弱衍射晶体)

DJ_Tokyo

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晶体测试案例97(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CHO元素的非手性纯有机物晶体，该晶体在100毫升梨形瓶中挥发结晶，瓶底析出零星分布的橙黄色晶簇，如图1所示。

▲图1 保鲜膜封口挥发法培养晶体

用刮勺捞出部分晶体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，如图2所示，用粉刺针扒拉清洗、切割和挑选，最终选取红色箭头所指晶体用于单晶X射线衍射（SC-XRD, single crystal X-ray diffraction）实验。

▲图2 晶体的挑选（放大倍数为45倍）

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0.1284 × 0.2235 × 0.3866mm3，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

预实验已知最大晶轴约为25 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)”），钼靶测试衍射太弱（图9左），因此将光源改为铜靶，分辨率由程序给定的1.25 Å改为0.83 Å（收集足够分辨率），非手性化合物，对称性选择-1，计算得到的策略为16轮数据，其中前2轮为fastscan，曝光时间为1秒，其他14轮数据曝光时间为10.0秒，步长为2.00°，预计总时长为3小时53分钟，如图7所示。

▲图7 初始数据收集策略

做如下调整，将2轮fastscan曝光时间改为10秒，其他14轮数据改为21秒（凑够整数，不浪费预约的机时），总时长变为8小时57分钟，如图8所示。

▲图8 调整后的数据收集策略

其衍射图如图9–10所示（由APEX4 [2]呈现）。

▲图9 衍射图

▲图10 衍射图

测完后，数据最终结果如图11所示（由Olex2 [3]呈现），由于衍射确实太弱，能够解出结构，不过有一些AB级警报（由PLATON [4]呈现）。

▲图11 最终结果

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.