Electron diffraction tomography and X-ray powder diffraction on photoredox catalyst PDI

CrystEngComm ◽  
2019 ◽  
Vol 21 (15) ◽  
pp. 2571-2575
Author(s):  
Alexander Bodach ◽  
Haishuang Zhao ◽  
Nai-Wei Liu ◽  
Edith Alig ◽  
Georg Manolikakes ◽  
...  
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Electron Diffraction ◽  
Powder Diffraction ◽  
Diffraction Tomography ◽  
X Ray

The crystal structure of photoredox catalyst PDI-iPr was determined by a combination of electron diffraction tomography and XRPD.

scholarly journals Crystal structure determination of karibibite, an Fe3+ arsenite, using electron diffraction tomography

2017 ◽  
Vol 81 (5) ◽  
pp. 1191-1202 ◽  
Author(s):  
Fernando Colombo ◽  
Enrico Mugnaioli ◽  
Oriol Vallcorba ◽  
Alberto García ◽  
Alejandro R. Goñi ◽  
...  
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Electron Diffraction ◽  
Dft Calculations ◽  
Density Functional ◽  
Weak Interactions ◽  
Diffraction Tomography ◽  
X Ray Diffraction ◽  
Orthorhombic Space Group ◽  
X Ray ◽  
Cell Parameters

AbstractThe crystal structure of karibibite, Fe33+(As3+O2)4(As23+O5)(OH), from the Urucum mine (Minas Gerais, Brazil), was solved and refined from electron diffraction tomography data [R1 = 18.8% for F > 4σ(F)] and further confirmed by synchrotron X-ray diffraction and density functional theory (DFT) calculations. The mineral is orthorhombic, space group Pnma and unit-cell parameters (synchrotron X-ray diffraction) are a = 7.2558(3), b = 27.992(1), c = 6.5243 (3) Å, V = 1325.10(8) Å3, Z = 4. The crystal structure of karibibbite consists of bands of Fe3+O6 octahedra running along a framed by two chains of AsO3 trigonal pyramids at each side, and along c by As2O5 dimers above and below. Each band is composed of ribbons of three edge-sharing Fe3+O6 octahedra, apex-connected with other ribbons in order to form a kinked band running along a. The atoms As(2) and As(3), each showing trigonal pyramidal coordination by O, share the O(4) atom to form a dimer. In turn, dimers are connected by the O(3) atoms, defining a zig-zag chain of overall (As3+O2)n-n stoichiometry. Each ribbon of (Fe3+O6) octahedra is flanked on both edges by the (As3+O2)n-n chains. The simultaneous presence of arsenite chains and dimers is previously unknown in compounds with As3+. The lone-electron pairs (4s2) of the As(2) and As(3) atoms project into the interlayer located at y = 0 and y = ½, yielding probable weak interactions with the O atoms of the facing (AsO2) chain.The DFT calculations show that the Fe atoms have maximum spin polarization, consistent with the Fe3+ state.

scholarly journals Electron diffraction, X-ray powder diffraction and pair-distribution-function analyses to determine the crystal structures of Pigment Yellow 213, C23H21N5O9

2009 ◽  
Vol 65 (2) ◽  
pp. 189-199 ◽  
Author(s):  
Martin U. Schmidt ◽  
Stefan Brühne ◽  
Alexandra K. Wolf ◽  
Anette Rech ◽  
Jürgen Brüning ◽  
...  
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Distribution Function ◽  
Electron Diffraction ◽  
Powder Diffraction ◽  
Pair Distribution Function ◽  
Structural Information ◽  
Domain Size ◽  
X Ray ◽  
Β Phase ◽  
Α Phase

The crystal structure of the nanocrystalline α phase of Pigment Yellow 213 (P.Y. 213) was solved by a combination of single-crystal electron diffraction and X-ray powder diffraction, despite the poor crystallinity of the material. The molecules form an efficient dense packing, which explains the observed insolubility and weather fastness of the pigment. The pair-distribution function (PDF) of the α phase is consistent with the determined crystal structure. The β phase of P.Y. 213 shows even lower crystal quality, so extracting any structural information directly from the diffraction data is not possible. PDF analysis indicates the β phase to have a columnar structure with a similar local structure as the α phase and a domain size in column direction of approximately 4 nm.

scholarly journals Ανάπτυξη και συνδυασμός μεθόδων περίθλασης ακτίνων-Χ και ηλεκτρονίων για το δομικό χαρακτηρισμό νανοκρυσταλλικών υλικών

2018 ◽  
Author(s):  
Φωτεινή Καραβασίλη
Keyword(s):  
Electron Diffraction ◽  
Single Crystal ◽  
Protein Data Bank ◽  
Powder Diffraction ◽  
Data Bank ◽  
Diffraction Tomography ◽  
Single Crystal Diffraction ◽  
X Ray ◽  
Precession Electron Diffraction

Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή αφορά στην ανάπτυξη και εφαρμογή καινοτόμων μεθοδολογιών για τον δομικό χαρακτηρισμό υλικών εστιάζοντας σε πρωτεΐνες φαρμακευτικού ενδιαφέροντος. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε μελέτη του πολυμορφισμού της ινσουλίνης και επίλυση της δομής πολυμόρφων της μέσω κρυσταλλογραφίας ακτίνων-Χ. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν πολυάριθμα πειράματα κρυστάλλωσης της ινσουλίνης υπό διαφορετικές συνθήκες (pH, οργανικοί προσδέτες). Επιπλέον πραγματοποιήθηκε μελέτη της επίδρασης του οξειδωτικού στρες στη δομή της ανθρώπινης ινσουλίνης (Κεφάλαια 2 και 7), για τη μελέτη της οποίας καταστευάσθηκε εκ νέου σύστημα ελεγχόμενης παραγωγής ελεύθερων ριζών. Η τελευταία μελέτη πραγματοποιήθηκε σε συνεργασία με την ομάδα Βιοχημείας του Τομέα Γενετικής, Βιολογίας Κυττάρου & Ανάπτυξης, του Τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Οι κρύσταλλοι ινσουλίνης που προέκυψαν είτε μεταβάλλοντας τις συνθήκες κρυστάλλωσης είτε λόγω του οξειδωτικού στρες, μελετήθηκαν μέσω της περίθλασης ακτίνων-Χ αρχικά με τη χρήση εργαστηριακού περιθλασίμετρου και στη συνέχεια στο Ευρωπαϊκό σύγχροτρον, ESRF, της Γαλλίας. Η βασική τεχνική που ακολουθήθηκε για τα πειράματα κρυσταλλογραφίας ήταν η περίθλαση ακτίνων-Χ από πολυκρυσταλλικά δείγματα (X-Ray Powder Diffraction-XRPD), η οποία τα τελευταία χρόνια έχει αναδειχθεί σε ένα σημαντικό εργαλείο χαρακτηρισμού των πρωτεϊνικών πολυκρυσταλλικών ιζημάτων. Παράλληλα διεξήχθησαν και κάποια πειράματα περίθλασης ακτίνων-Χ από μονοκρυσταλλικά δείγματα (Single crystal diffraction) ώστε να εξαχθούν περαιτέρω πληροφορίες χρησιμοποιώντας συνδυαστικά τις δυο τεχνικές.Από τη μελέτη συγκρυστάλλωσης της ινσουλίνης με τους οργανικούς προσδέτες, προσδιορίστηκαν εκτενώς τα κρυσταλλογραφικά χαρακτηριστικά των πολυμόρφων που προέκυψαν, ενώ εξήχθησαν σημαντικά συμπεράσματα για τις διαμορφώσεις που λαμβάνει η ινσουλίνη παρουσία αυτών, καθώς και η φαρμακευτική σημασία τους. Ανάμεσα στα πολύμορφα που εντοπίσθηκαν, ταυτοποιήθηκαν δυο νέα πολύμορφα ινσουλίνης που χαρακτηρίζονται κρυσταλλογραφικά από πλεγματικές σταθερές που δεν έχουν καταχωρηθεί στην παγκόσμια τράπεζα πρωτεϊνικών δομών (Protein Data Bank) όπου και καταθέσαμε τις ακριβείς συντεταγμένες των πρωτεϊνικών δομών όπως προέκυψαν πειραματικά.Για την εκπόνηση της μελέτης της επίδρασης του οξειδωτικού στρες στην δομή της ινσουλίνης, πραγματοποιήθηκε μελέτη και κατασκευή ενός καινοτόμου συστήματος επιτυχούς παραγωγής ελεύθερων ριζών με ελεγχόμενο ρυθμό, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη της επίδρασης συγκεκριμένων ριζών σε ποικίλα πρωτεϊνικά συστήματα. Η ανάγκη αυτή προέκυψε καθώς το μοναδικό τεχνητό διαθέσιμο σύστημα παραγωγής ριζών (σύστημα Fenton) περιέχει παρεμβάλλοντα οξειδωτικά ή αντιοξειδωτικά συστατικά με αποτέλεσμα να μην επιτρέπει εξειδικευμένα την παραγωγή ελευθέρων ριζών και τη μελέτη της επίδρασής τους. Συγκεκριμένα από τη μελέτη στην ινσουλίνη, εντοπίσθηκαν κάποια από τα αμινοξέα που επηρεάζονται από τη ρίζα υδροξυλίου και ο βαθμός οξείδωσής τους συναρτήσει του χρόνου έκθεσης μέσω τεχνικών φωτομετρίας, ενώ επιπλέον η ινσουλίνη εξετάσθηκε μέσω της κρυσταλλογραφίας ακτίνων-Χ για τον εντοπισμό ενδεχόμενων αλλοιώσεων που προκαλούνται στη στερεοδιαμόρφωσή της. Ο εντοπισμός των αμινοξέων που επηρεάζονται μέγιστα από τη ρίζα υδροξυλίου αποτελεί σημαντικό εύρημα καθώς αντικατάσταση (μέσω μετάλλαξης ή χημικής σύνθεσης) των ευπρόσβλητων αμινοξέων, θα μπορούσε να προστατεύσει την ινσουλίνη, καθιστώντας τη λειτουργική ακόμα και υπό συνθήκες οξειδωτικού στρες. Τέλος, στα πλαίσια του δομικού χαρακτηρισμού υλικών, πραγματοποιήθηκαν πολυάριθμα πειράματα περίθλασης ηλεκτρονίων με τη χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου διελεύσεως και την τεχνική της ηλεκτρονικής τομογραφίας (Manual Diffraction Tomography, MDT) σε υλικά υψηλού ερευνητικού ενδιαφέροντος λόγω των υπεραγώγιμων ιδιοτήτων τους, σε ορυκτά λιθίου τα οποία παρουσιάζουν ιδιαίτερο γεωχημικό ενδιαφέρον καθώς και σε δείγματα αρχαιολογικής σημασίας. Η τεχνική της μετάπτωσης ηλεκτρονικής δέσμης (Precession Electron Diffraction, PED) η οποία χρησιμοποιήθηκε συνδυαστικά με την ηλεκτρονική τομογραφία, μείωσε δραστικά το φαινόμενο της δυναμικής σκέδασης (ιδιαίτερα έντονο κατά την περίθλαση ηλεκτρονίων) επιτρέποντας τη σαφή καταγραφή ανακλάσεων στον τρισδιάστατο αντίστροφο χώρο και την εξαγωγή δομικής πληροφορίας με μεγάλη ακρίβεια.

scholarly journals Synergy between transmission electron microscopy and powder diffraction: application to modulated structures

2015 ◽  
Vol 71 (2) ◽  
pp. 127-143 ◽  
Author(s):  
Dmitry Batuk ◽  
Maria Batuk ◽  
Artem M. Abakumov ◽  
Joke Hadermann
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Electron Microscopy ◽  
Transmission Electron Microscopy ◽  
Electron Diffraction ◽  
Single Crystal ◽  
Powder Diffraction ◽  
Structure Refinement ◽  
Spectroscopic Techniques ◽  
X Ray ◽  
Transmission Electron

The crystal structure solution of modulated compounds is often very challenging, even using the well established methodology of single-crystal X-ray crystallography. This task becomes even more difficult for materials that cannot be prepared in a single-crystal form, so that only polycrystalline powders are available. This paper illustrates that the combined application of transmission electron microscopy (TEM) and powder diffraction is a possible solution to the problem. Using examples of anion-deficient perovskites modulated by periodic crystallographic shear planes, it is demonstrated what kind of local structural information can be obtained using various TEM techniques and how this information can be implemented in the crystal structure refinement against the powder diffraction data. The following TEM methods are discussed: electron diffraction (selected area electron diffraction, precession electron diffraction), imaging (conventional high-resolution TEM imaging, high-angle annular dark-field and annular bright-field scanning transmission electron microscopy) and state-of-the-art spectroscopic techniques (atomic resolution mapping using energy-dispersive X-ray analysis and electron energy loss spectroscopy).

Structure of the defect perovskite Ce1/3NbO3: a redetermination by electron and neutron powder diffraction

2000 ◽  
Vol 56 (2) ◽  
pp. 183-188 ◽  
Author(s):  
C. Bridges ◽  
J. E. Greedan ◽  
J. Barbier
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Electron Diffraction ◽  
Powder Diffraction ◽  
Niobium Oxide ◽  
Neutron Powder Diffraction ◽  
Conclusive Evidence ◽  
Monoclinic Space Group ◽  
Powder Diffraction Data ◽  
X Ray ◽  
Orthorhombic Cell

The crystal structure of the defect perovskite Ce1/3NbO3, cerium niobium oxide, has been re-examined by neutron powder and electron diffraction. The results of a powder neutron Rietveld refinement indicate that the structure is monoclinic: space group P2/m with Z = 4, a = 5.5267 (3), b = 7.8824 (2), c = 5.5245 (3) Å, β = 90.294 (1)°, V = 240.67 (2) Å3 at 298 K with χ2 = 2.570. Previous reports have described the Ce1/3NbO3 structure in a smaller (V/2) orthorhombic cell based solely upon X-ray powder diffraction data. The presence of weak reflections in the electron diffraction pattern provides conclusive evidence for a monoclinic superstructure of the orthorhombic cell. While these superlattice reflections are barely detectable with X-ray radiation, they are clearly visible in the neutron diffraction experiments. The superlattice reflections are shown to arise from a tilting of the NbO6 octahedra which results in the reduction of symmetry from orthorhombic to monoclinic. It is also found that the Ce3+ and Nb5+ cations are displaced from the centres of their respective polyhedra to accommodate the bond-valence requirements of the crystal structure. It is likely that distortions of this type are present in other Ln1/3NbO3 and Ln1/3TaO3 defect perovskites.

scholarly journals Crystal structure of pimecrolimus Form B, C43H68ClNO11

2021 ◽  
Vol 36 (1) ◽  
pp. 35-42
Author(s):  
Shivang Bhaskar ◽  
Joseph T. Golab ◽  
James A. Kaduk ◽  
Amy M. Gindhart ◽  
Thomas N. Blanton
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Powder Diffraction ◽  
Density Functional ◽  
Van Der Waals Interactions ◽  
Powder Diffraction File ◽  
X Ray ◽  
Weak Intermolecular Interactions ◽  
Significant Difference ◽  
Atomic Coordinates ◽  
Solid State Conformation

The crystal structure of pimecrolimus Form B has been solved and refined using synchrotron X-ray powder diffraction data and optimized using density functional techniques. Pimecrolimus crystallizes in the space group P21 (#4) with a = 15.28864(7), b = 13.31111(4), c = 10.95529(5) Å, β = 96.1542(3)°, V = 2216.649(9) Å3, and Z = 2. Although there are an intramolecular six-ring hydrogen bond and some larger chain and ring patterns, the crystal structure is dominated by van der Waals interactions. There is a significant difference between the conformation of the Rietveld-refined and the DFT-optimized structures in one portion of the macrocyclic ring. Although weak, intermolecular interactions are apparently important in determining the solid-state conformation. The powder pattern is included in the Powder Diffraction File™ (PDF®) as entry 00-066-1619. This study provides the atomic coordinates to be added to the PDF entry.

The Crystal Structure of Sb0.92V0.92O4, Determined by Neutron and Dual Wavelength X-Ray Powder Diffraction

1993 ◽  
Vol 102 (2) ◽  
pp. 340-348 ◽  
Author(s):  
Staffan Hansen ◽  
Kenny Ståhl ◽  
Roland Nilsson ◽  
Arne Andersson
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Powder Diffraction ◽  
Dual Wavelength ◽  
X Ray

Crystal structure of the anticancer drug carmustine determined by X-ray powder diffraction

2021 ◽  
pp. 1-3
Author(s):  
Carina Schlesinger ◽  
Edith Alig ◽  
Martin U. Schmidt
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Anticancer Drug ◽  
Powder Diffraction ◽  
Room Temperature ◽  
Powder Diffraction Data ◽  
Orthorhombic Space Group ◽  
Commercial Sample ◽  
One Dimensional ◽  
X Ray ◽  
Hydrogen Bond Pattern

The structure of the anticancer drug carmustine (1,3-bis(2-chloroethyl)-1-nitrosourea, C5H9Cl2N3O2) was successfully determined from laboratory X-ray powder diffraction data recorded at 278 K and at 153 K. Carmustine crystallizes in the orthorhombic space group P212121 with Z = 4. The lattice parameters are a = 19.6935(2) Å, b = 9.8338(14) Å, c = 4.63542(6) Å, V = 897.71(2) ų at 153 K, and a = 19.8522(2) Å, b = 9.8843(15) Å, c = 4.69793(6) Å, V = 921.85(2) ų at 278 K. The Rietveld fits are very good, with low R-values and smooth difference curves of calculated and experimental powder data. The molecules form a one-dimensional hydrogen bond pattern. At room temperature, the investigated commercial sample of carmustine was amorphous.

Crystal structure of ziprasidone hydrochloride monohydrate, C21H22Cl2N4OS(H2O)

2015 ◽  
Vol 30 (3) ◽  
pp. 192-198
Author(s):  
James A. Kaduk ◽  
Kai Zhong ◽  
Amy M. Gindhart ◽  
Thomas N. Blanton
Keyword(s):  
Crystal Structure ◽  
Hydrogen Bond ◽  
Powder Diffraction ◽  
Density Functional ◽  
Minimum Energy ◽  
Strong Hydrogen Bond ◽  
Powder Diffraction File ◽  
X Ray ◽  
Hydrochloride Monohydrate ◽  
Positively Charged

The crystal structure of ziprasidone hydrochloride monohydrate has been solved and refined using synchrotron X-ray powder diffraction data, and optimized using density functional techniques. Ziprasidone hydrochloride monohydrate crystallizes in space group P-1 (#2) with a = 7.250 10(3), b = 10.986 66(8), c = 14.071 87(14) Å, α = 83.4310(4), β = 80.5931(6), γ = 87.1437(6)°, V = 1098.00(1) Å3, and Z = 2. The ziprasidone conformation in the solid state is very close to the minimum energy conformation. The positively-charged nitrogen in the ziprasidone makes a strong hydrogen bond with the chloride anion. The water molecule makes two weaker bonds to the chloride, and acts as an acceptor in an N–H⋯O hydrogen bond. The powder pattern is included in the Powder Diffraction File™ as entry 00-064-1492.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document