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★声明:本文仅代表个人观点,笔者学识有限,资料整理过程中难免存在疏漏谬误,请不吝指正。 晶体测试案例148(非预期结构) >>样品准备 最近,本课题组同学委托笔者帮忙测试一个含CHNOBFSClBr元素的手性有机化合物晶体,该化合物在20毫升样品瓶中用二氯甲烷(DCM, dichloromethane, CAS: 75-09-2)和乙醚(DEE, diethyl ether, CAS: 60-29-7)作为溶剂采用气相扩散法结晶,在瓶底析出红色簇状晶体(中间为亮场,右侧为暗场),如图1所示。
▲图1 待测晶体 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 晶体切割、清洗与挑选 >>晶体尺寸测量 晶体尺寸经测量为0.125 × 0.146× 0.304 mm3,如图3‒5所示(由APEX6 [1]呈现),晶体最大尺寸是其他尺寸的两倍以上,可描述为针状(needle)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
▲图6 仪器拍摄的晶体照片 >>预实验 点击Collect下的Run Experiment,然后在右侧界面第一行选择辐射光源,在第二行第一列下拉菜单中选择Fast Scan,设置好Fast Scan参数(曝光时间3.000秒,步长1.000°)后,点击右下角Validate验证操作有效性,完成后点击右下角Execute执行即可,如图7所示。 ▲图7 设置Fast Scan实验 衍射图如图8所示,耗时约11分钟共收集180帧衍射图,其中157帧过曝,占比约87%,其衍射图如图9所示,利用这180帧衍射图进行数据还原解析,结果如图10所示(由Olex2[2]呈现),确定其三斜晶系第2号空间群Pī(中心对称空间群),最大晶轴约15 Å。 ▲图8 预实验测试情况 ▲图9 预实验衍射图 ▲图10 预实验结果 预实验已知最大晶轴约为15 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40.00 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)”),分辨率选择High 0.65 Å,非手性化合物,Triclinic P晶格,对称性选择Centrosymmetric (-1),计算得到的策略为9轮数据(收半球数据),其中前2轮为Fast Scan(其中第2轮Fast Scan添加了衰减),曝光时间为1秒,其他7轮数据曝光时间为1秒,步长为0.50°,预计总时长为40分钟,如图11所示。 ▲图11 初始数据收集策略 如下调整:将步长改为2.0°,曝光时间自动改为1.5秒(最小值),总时长变为19分钟,如图12所示。
▲图12 调整后数据收集策略 实际测试耗费近21分钟(比预计的多了2分钟),如图13所示,共收集760帧衍射图,其中306帧过曝,占比约40%,总大小为1.14 GB。 ▲图13 实际测试情况 其衍射图如图14–16所示。 ▲图14 衍射图(run 1, Fast Scan, 1秒曝光) ▲图15 衍射图(run 2, Fast Scan, 1秒曝光) ▲图16 衍射图(run 3, Omega, 1.5秒曝光) 最终结果如图17所示,无AB级警报,消旋体。 ▲图17 最终数据结果 参考文献 [1] Bruker (2024). APEX6 (Version 2025.6-0). Program for Data Collection on AreaDetectors. Bruker AXS Inc., Madison, Wisconsin, USA. [2] 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.
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