Novo método de esponja cristalina proposto para cursos de graduação
O método da esponja cristalina permite a determinação direta e precisa da estrutura molecular de alvos líquidos e gasosos e, portanto, foi reconhecido como um avanço revolucionário em cristalografia. Para expor os alunos de graduação a esta técnica de ponta, desenvolvemos um experimento de laboratório abrangente com condições de reação e caracterizações sistematicamente adaptadas para que os alunos realizem de maneira suave e acessível. Neste experimento, os alunos investigam a preparação de complexos em rede {[(ZnI2 )3 (TPT)2 ]·x (solvato)}n como esponjas cristalinas com benzonitrila, salicilato de metila e (trifluorometioxi)benzeno como solvente, respectivamente. Esponjas cristalinas obtidas em benzonitrila foram expostas à troca de solvente em ciclohexano para gerar {[(ZnI2 )3 (TPT)2 ]·x (ciclohexano)}n , e o progresso foi monitorado por IR e GC-MS. Todos os quatro cristais foram avaliados ao microscópio e submetidos à análise de difração de raios X de cristal único (SC-XRD). Os alunos têm a oportunidade de conhecer softwares científicos, como SHELX, Olex2 e Mercury, e realizar análises estruturais e representação visual de esponjas e moléculas líquidas. Além disso, experimentos hierárquicos foram projetados para fornecer flexibilidade aos alunos e melhor atender às suas necessidades e recursos individuais. O experimento foi realizado durante três semestres em nossa escola. Pode atualizar a compreensão dos alunos sobre cristalografia e ajudá-los a se destacar em empreendimentos futuros, especialmente como química sintética, pesquisa e desenvolvimento farmacêutico, etc. Crédito:Journal of Chemical Education (2023). DOI:10.1021/acs.jchemed.3c00714 A tecnologia de esponja de cristal é uma técnica revolucionária que permite a determinação direta e precisa da estrutura molecular de alvos líquidos e gasosos. A técnica utiliza um complexo de rede especial para absorver seletivamente moléculas alvo de líquidos ou gases e ordená-las por longas distâncias, alcançando assim um avanço na determinação da estrutura precisa de moléculas líquidas ou mesmo de gases por meio da tecnologia convencional de difração de raios X de cristal único.
A notável tecnologia é reconhecida como um avanço subversivo em relação à tecnologia tradicional de análise de estrutura de cristal único.
Porém, devido a limitações como toxicidade experimental de reagentes e reserva de conhecimento teórico neste trabalho, esta tecnologia não foi aplicada com sucesso ao ensino experimental de graduação.
Professores do Centro de Ensino Experimental de Química da Universidade de Ciência e Tecnologia da China (USTC) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) projetaram um experimento laboratorial geral com condições de reação e caracterizações fáceis de serem realizadas pelos alunos e conseguiram expor os alunos de graduação a o método cristalino, a técnica de ponta.
Os resultados foram publicados no Journal of Chemical Education .
Li Lingling, Prof. Zhu Pingping e Prof. Zhang Qingwei do Centro de Ensino de Experimentos de Química da USTC selecionaram esta tecnologia a partir de muitas realizações de pesquisa de ponta.
A fim de permitir que os alunos de graduação entendam e dominem esta importante tecnologia, a equipe transformou pela primeira vez a tecnologia de esponja de cristal em um experimento de ensino de graduação seguro, universal e fácil de usar por meio de ajuste sistemático e otimização das condições experimentais e do ensino geral. projeto e concluiu o ensino experimental de 3 semestres.
A experiência de ensino alcançou resultados de treinamento de alta qualidade, conquistando o reconhecimento unânime de alunos e supervisores de ensino.
A prática de ensino provou ser útil na atualização da compreensão dos alunos sobre a tecnologia de cristalização e a análise da estrutura de compostos orgânicos líquidos. Melhora o pensamento inovador dos alunos e fornece forte apoio técnico para o seu desenvolvimento futuro em síntese orgânica, farmacologia e outros campos.
Mais informações: Junxi Zou et al, Capturando a estrutura precisa de líquidos:o método da esponja cristalina para um curso de laboratório de graduação, Journal of Chemical Education (2023). DOI:10.1021/acs.jchemed.3c00714 Informações do diário: Jornal de Educação Química
Fornecido pela Universidade de Ciência e Tecnologia da China
