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第28章 前体分析(2 / 3)

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> 谱图结果(令人困惑):

谱峰极其稀少、微弱且弥散!

在化学位移 ~7.5 pp 附近有一个非常宽、非常弱的鼓包(可能是dSo溶剂峰干扰或样品中极少量可交换质子?)。

在 ~3.3 pp 附近有一个同样宽弱的小峰(可能对应季铵盐的N-ch3?信号极弱)。

没有看到预想中长链氟代烷基(如-c8F17)末端cF3应该有的尖锐强峰(通常在-80 pp附近,但NR谱图范围不够)!也没有清晰的烷基链信号!

这结果太反常了!如此微弱的信号,意味着样品在dSo-d6中溶解度极低,或者其质子环境极其特殊(高度对称、受限或快速弛豫)。这不符合常规有机分子的特征!

林可盯着那几乎空白的1h NR谱图,眉头紧锁。手臂针孔的刺痛感仍在隐隐作祟。元素分析指向有机氟\/金属化合物,但NR却像个哑巴……难道样品在溶解过程中部分分解了?还是结构本身超出了常规认知?

第四步:关键线索 - 固体核磁与金属分析(思路转变)。

她回想起陈重照片中那个发着蓝光的晶体样品瓶,以及“precursor”(前体)这个名称。前体……通常意味着不稳定、需要活化或作为构建模块。结合元素分析的高碳和可能的金属暗示,以及NR的诡异结果,一个大胆的猜想在她脑中成形:这黑色粉末,可能根本不是最终的活性分子,而是一种特殊的载体或框架结构!

她需要不同手段!

固体核磁共振(Solid-state NR): 可惜,这台老旧仪器没有配备固体探头。

x射线衍射(xRd): 更不可能。

傅里叶变换红外光谱(FtIR): 仪器有,但可能提供的信息有限。

金属元素定量分析: 这是关键突破口!

她决定冒险再做一次元素分析,这次使用能检测氟(F)和硫(S)的模式,并尝试推断金属。

再次取微量样品。

仪器在特定模式下燃烧分析。

结果输出:

F: 32.18% (超高!证实强氟化!)

S: < 0.1% (可忽略)

其他: 根据之前c\/h\/N\/o数据和总质量平衡,扣除c\/h\/N\/o\/F后,剩余质量占比高达 ≈ 26%! 这只能是金属元素!

推测金属: 结合陈重研究方向(材料化学、稳定化)和超高氟含量,锆(Zr) 或 铪(hf) 的可能性最高!它们能形成极其稳定的氟化物,且常用于构建多孔材料!

“金属有机框架(oF)!” 林可几乎脱口而出!这个名词如同闪电划破迷雾!

一切豁然开朗!

超高氟含量(F 32.18%)—— 来自配体的全氟烷基链。

高碳(c 38.72%)—— 来自有机配体骨架。

含氮(N 6.31%)—— 季铵盐中心或含氮配体。

高比例金属(≈26%)—— 锆或铪的金属节点!

1h NR信号微弱\/无—— 质子高度受限在刚性oF孔道内或含量极低,弛豫极快!

物理形态(黑色细微粉末)—— 纳米级oF颗粒聚集。

标签警告“挥发性\/不稳定!”—— oF结构可能对湿度、温度或特定化学环境敏感,孔道内可能吸附着不稳定的活性小分子前体——真正的“x物质”前躯体!

陈重负责的“关键稳定化步骤”——就是用这种含氟配体的锆\/铪oF,作为稳定和储存极度不稳定的“x物质”活性中间体的“笼子”——前体!这解释了为何它被称为“前体”!也解释了为何当年在实验室,苏韵只需要破坏环境参数(如恒温振荡器设定、压力),就能触发oF结构变化或崩溃

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