臭氧化物结构的确定是安全的,有空间使该技术适用于其他不稳定化合物

苯乙烯臭氧化物晶体结构01

来源:ACS

使用结晶海绵法测定的苯乙烯臭氧化物的x射线晶体结构的图形表示

利用晶体海绵技术来研究分子结构的研究人员发现了它的新用途——分析高度不稳定化合物的结构.日本团队已经证明了该技术在高爆炸性臭氧化物上的应用,其结构以安全可控的方式确定。

当水晶海绵方法被公开时,人们非常兴奋,因为它可以被用于阐明不容易形成晶体的化合物的结构.由金属有机框架组成的多孔晶体结构与目标化合物混合,目标化合物被吸收到其孔隙中。由于海绵的有序结构,目标化合物将在晶格内以规则的方式定向,从而允许使用x射线晶体学来检查其结构。

这种技术的一个优点是它适用于非常小的范围。“晶体海绵可以非常非常小,大约100μm高,”他说Makoto Fujita他与东京大学(University of Tokyo)的同事共同开发了这项技术。“这意味着所需的化合物数量可以非常少。我们可以从微克量的样品中分析目标化合物的晶体结构。”

有了这个想法,研究小组将注意力转向了臭氧化物——当烯烃或炔烃通过臭氧分解转化为醇或醛时形成的中间产物。虽然臭氧化物在结构上很有趣,但它们的高爆炸性意味着它们很少被分离出来,化合物的晶体结构也不常见。

藤田和他的团队使用结晶海绵方法解决了几种臭氧化物的晶体结构。他们只向海绵中添加了微克量的臭氧化物,就能有效地消除任何爆炸风险。研究小组还发现,他们可以区分独联体而且反式他们研究的一种臭氧的异构体。

“通常用x射线晶体学,我们无法分析两种化合物的混合物,”藤田评论道。“在这种情况下,我们非常幸运,两种异构体同时被吸收,然后被困在不同的结合位点。”

盖Ramadhar他说:“未来海绵的开发将扩大化学不稳定中间体和危险化合物的研究范围。”然而,为了确保晶体学数据和模型的可靠性,他对实施这种棘手方法的技术细节提出了警告。

该团队现在计划用其他不稳定或危险的化合物来测试这项技术。“在其他化学反应中,有很多被提出的中间结构太不稳定,以至于无法观察到。藤田说:“我们希望产生这种非常不稳定的中间产物,并通过我们的晶体海绵方法直接观察它们。”