Tecnicas de cristalizacion

INICIACIÓN A LAS TÉCNICAS DE CRISTALIZACIÓN DE MOLÉCULA PEQUEÑA
CRECIENDO CRISTALES PARA DIFRACCIÓN DE RAYOS X

Raúl Angel Orenes Martínez. SUIC

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Determinación de la estructura paso a paso Objetivo: obtener buenos cristales ¿Por qué se necesitan buenos cristales? Factores que afectan al proceso de cristalización Consideraciones generales Técnicas de cristalizaciónConsejos prácticos Cuestión de actitud Selección y montaje del monocristal Conclusiones
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Determinación de la estructura paso a paso
Tiempo necesario Operación Seleccionar un cristal adecuado y montarlo para su estudio por rayos X
abcαβγ sistema cristalino, grupo espacial, simetría molecular?

Información

?

minutos/horas

Obtener la geometría de la celda unidad e informaciónpreliminar sobre la simetría

horas/días

Toma de datos de intensidad

listado de: h k l I σ(I)

minutos

Reducción de datos (se aplican varias correcciones a los datos)

listado de: h k l F σ(F) ó h k l F2 σ(F2)

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Determinación de la estructura paso a paso
Tiempo necesario
de minutos en adelante

Operación Resolución de la estructura: Método de Patterson, directos, otrosInformación
alguna o todas las posiciones atómicas excepto H

minutos/horas

Completar la estructura (encontrar todos los átomos)

todas las posiciones atómicas (aproximadamente)

minutos/días

Refinado del modelo de la estructura

posiciones atómicas y parámetros de desplazamiento

?

Interpretar los resultados

geometría molecular, empaquetamiento, etc.
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Objetivo: obtenerbuenos cristales
• Primer paso para determinar la estructura de un compuesto • La mayoría de determinaciones fracasan por falta de buen cristal • No hay suficiente información en libros de texto
Obtener buenos cristales

Seleccionar un cristal adecuado y montarlo para su estudio por rayos X

etc...
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Características de un buen cristal
• Tamaño adecuado depende de átomos (0.1-0.4 mm) •Todas las celdas unidad idénticas y orientadas en la misma dirección • Alto grado de orden interno (buen patrón de difracción de rayos X) • Cristal sencillo, no aglomerados • Caras bien definidas y transparentes y bordes regulares. Forma de prisma • Sin grietas, defectos o maclas aparentes
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Un buen cristal es

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Un buen cristal no es

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¿Por qué se necesita un buen cristal? Lacalidad de los datos depende de la calidad del cristal
La precisión con la que se determinan las coordenadas atómicas y los parámetros geométricos depende directamente de la calidad del cristal
Cristal malo Datos malos Estructura no publicable

vs

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Para obtener buenos cristales...
Síntesis/purificación Recristalización Difracción de rayos X de monocristal • Crecimiento lento y sinperturbaciones: moléculas pueden orientarse

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Para obtener buenos cristales...
• No variar las condiciones de cristalización • Cambios en las condiciones: conducen a maclas • Maclas: crecimiento interpenetrado de dos cristales que compartirán puntos de la red cristalina

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Proceso de cristalización Nucleación
Siembra de cristales, partículas de polvo o imperfecciones del vial Deposiciónordenada del material desde la disolución hacia la superficie

Crecimiento

Factores que afectan al proceso de cristalización
• Disolvente • Nucleación • Agitación • Tiempo
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Factores que afectan al proceso de cristalización: Disolvente
• Influye en el mecanismo de crecimiento de cristales • Puede incorporarse a la red cristalina • Solubilidad sólo moderada (evitar supersaturación) •Emplear la menor cantidad de disolvente • Semejante disuelve a semejante • Chequear varios disolventes y mezclas (diclorometano, éter dietílico, hexano, tolueno y THF) • Presencia de disolventes aromáticos puede ayudar a la cristalización • Evita disolventes con largas cadenas alquílicas (hexano, heptano) • Mejor disolventes con geometría rígida (tolueno)
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Factores que afectan al proceso de...