表面有機金属化学の方法論を用いてシリカ支持触媒によるイミンメタセシス

それはあなたが唯一の触媒反応を行うことができる非常に正確な触媒、非常に選択的にすることができるので、私のプロトコルは重要です。したがって、プロトコルは、明確に定義された単一サイト触媒の概念に由来し、これらの単一サイト触媒は素晴らしい反応を行っています。この技術は困難で時間がかかりますが、触媒として使用できる表面または表面複合体を準備する際には比類のないままです。

そして、表面有機金属化学は、触媒の深い理解と新しい、単一サイト、明確に定義された触媒の調製を可能にします。触媒は、化学工業および石油化学産業におけるプロセスの90%を占めています。だから、触媒はエネルギー、環境、微細な化学物質にとって非常に重要です。

そしてもちろん、新しい触媒はこの分野で非常に活発であり、化学および石油化学の多くの扉を開くことができる。KAUSTでは、世界で最も洗練された機器を持っているので、私たちは最も設備の整った触媒研究所です。特に、あなたは非常に強力な赤外分光法を持っている、あなたは非常に強いNMRを持っている、あなたは原子レベルで触媒を見ることができる非常に強力な技術を持っています。

表面に原子が見え、電子顕微鏡の表面にどんな原子が見えるかがわかります。そのため、触媒を完全に特徴付けるために必要なツールの複雑さを理解するには、視覚化が必要です。まず、高真空容器を高真空ラインに接続します。

動的真空と静真空を交互に行うことで圧力が高まるかどうかを確認します。漏れが発生した場合は、高周波発生器との接続をスキャンして、漏れや穴を局部化します。100ミリリットルのビーカーに5グラムのヒュームシリカを十分な脱イオン水で覆い、コンパクトなゲルになるまで覆います。

その後、ビーカーをアルミホイルで覆い、オーブンで一晩200度で加熱します。翌日、冷却したシリカを粉砕し、1グラムをガラス反応器に移します。キャップで原子炉を閉じ、グリースで密封します。

高真空容器の港にガラスの原子炉を接続し、徐々に700°Cに加熱し、一晩放置します。次に、脱ヒドロキシル化シリカからディスクペレットを準備し、手袋箱にFTIR測定を行います。測定が完了したら、FTIRスペクトルで単離されたシラノール信号を観察します。

テフロン栓コックを装備したナトリウムミラーコーティングされた溶剤爆弾を準備します。約25~50ミリリットルのペンタンを溶剤爆弾に移す。高真空ラインに溶剤爆弾を接続します。

液体窒素充填デュワーを使用して溶媒を凍結します。溶媒が脱気を終えるまで避難する。次いで、溶媒を別の溶媒爆弾に蒸留する。

真空ラインで避難し、ヒートガンで加熱して、ダブルシュレンクフラスコを乾燥させます。乾燥シュレンクフラスコをグローブボックスに移した後、前駆体複合体の089ミリリットルを1つのコンパートメントに加えます。脱ヒドロキシル化されたシリカと攪拌棒の1グラムを他のコンパートメントに加え、グリースで密封します。

ダブルシュレンクフラスコの2本の首をキャップで閉じます。Tジョイントを使用して、高真空ラインを片側の溶媒シュレンクフラスコと反対側のダブルシュレンクフラスコに接続します。すべての接続が金属クリップによって固定されていることを確認し、10からマイナス5ミリバールの安定した高真空に達するまでラインとダブルシュレンクフラスコを避難させます。

溶媒シュレンクフラスコから蒸留により金属前駆体を含む二重シュレンクフラスコのコンパートメントに溶媒を移す。ガラス製品アセンブリが静的真空下に置かれたら、液体窒素デュワーを使用してコンパートメントを冷却し、溶媒を凝縮し、前駆体を溶解します。次に、この溶液を重力によりシリカコンパートメントに移す。

1~3時間かき混ぜて、グラフトを完成させます。次いで、溶媒を溶媒コンパートメントに移して材料を濾過し、固体コンパートメントに溶媒を蒸留する。インターセプターを用いて蒸留して廃溶剤を除去します。

手袋箱のFTIR測定のための接ぎ木された材料のディスクの小板の準備。移植材料の1グラムをシュレンクフラスコに加え、高真空ラインに接続します。徐々に200度に加熱し始め、4時間放置します。

移植材料を真空下で冷却させた後、グローブボックスでFTIR測定のために調製した材料の50〜70ミリグラムのディスクペレットを調製します。アンプルチューブに、12.47ミリグラムの触媒を加える。2つのイミン基質、トルエン0.5ミリリットル、および攪拌棒を加えます。

アンプルチューブを高真空ラインに接続し、液体窒素を使用して凍結します。次に、アンプルチューブを火炎トーチで密封します。密閉したアンプルチューブを油または砂風呂に入れ、最大6時間摂氏80度まで加熱します。

反応が完了したら、冷却したアンプルチューブを凍結し、ガラスカッターを使用してトップをカットします。溶液をGCバイアルにフィルターし、1ミリリットルのトルエンで希釈してGC-MS分析を行います。この複合体を脱ヒドロキシル化シリカ上に移植した後、分離シラノールの特徴的なFTIRピークはほぼ完全に消失し、アルキル領域に新たなピークが現れた。

調製した材料の熱処理後、その赤外線スペクトルは、イミド断片の新たなピークを示した。グラフトされた材料の炭素クロス偏光マジックアングル回転スペクトルは、メチルアミン中の非等価メチル基に起因する37および46ppmの2つの重なり合うピークを明らかにした。81ppmで低強度のピークは、異核相関スペクトルにおける2.7ppmのメチレンピークと相関していると判断した。

移植材料の窒素NMRスペクトルは2つのピークを示した。強烈なシグナルダウンフィールドは、メタラージリジンおよびイミド機能の窒素核に割り当てられた。弱いアップフィールドシフトピークは、ジメチルアミン部分に起因していた。

熱処理後に発生した触媒中のイミド金属片について、プロトンNMRスペクトルに1つの広いピークが現れ、メチレン基を表す。炭素クロス偏光マジックアングル回転スペクトルは、37と48ppmで2つのピークを表示しました。3つのイミン化合物と得られた生成物の質量スペクトルを有するイミンメタセシスをここに示す。

常に高真空ラインを確認し、すべてのガラス製品が空気漏れを防ぐために各ステップで適切に密封されていることを確認してください。この技術は、新しい、明確に定義された、単一サイトのシリカ担い手触媒の調製によって触媒のより良い一般的な理解をもたらす可能性がある。