기능화의 합성 및 특성 금속 - 유기 프레임 워크

다음 실험의 전반적인 목표는 용매 보조 링커 교환 또는 돛을 사용하여 de novo를 얻기 어려운 기둥이 있는 패들 휠 금속 유기 프레임워크 또는 나방을 합성하고 초임계 이산화탄소 건조를 통해 활성화하는 것입니다. 이는 질산아연, 육수화물, NN 프라임 D, 4개의 페리얼 나프탈렌, 테트라 카르복시 디아민 및 1개의 4개의 DI 브로모 2 3 5 6 테라 4개의 카르복실 벤젠에서 쉽게 접근할 수 있는 모 mo를 일제 사격 합성하여 달성됩니다. 두 번째 단계로, 부모 나방의 결정은 원하는 딸 나방 제품인 Salem five를 생성하는 선택의 링커의 DMF 용액과 판매 반응을 받습니다.

다음으로, Salem Five의 기공에 있는 DMF 용매를 에탄올과 용매 교환을 수행하고 초임계 이산화탄소로 활성화하여 물질을 가스 흡수와 관련된 응용 분야에 적합하게 만듭니다. 그 결과, 위상에 대한 프레임워크의 유지, Salem Five 프레임워크에 딸 링커의 통합, 회전 모세관 양성자에서의 분말 X선 회절, 핵 자기 공명 분광법 및 활성화된 mth 및 질소 등온선 수집의 결정 이미지 관찰을 기반으로 한 활성화 시 프레임워크 붕괴 방지를 보여줍니다. 우리의 희망은 이 비디오가 도전적인 나방의 합성 및 활성화를 향한 대체 경로에 대한 통찰력을 제공하고 취약한 나방 구조를 다룰 때 저지르는 진정 함정에 대해 경고

또한 solvent assisted linker exchange는 이 비디오에서 초점을 맞추고 있는 pillar paddle wheel 시스템 외에도 다양한 마우스 구조에 적용할 수 있습니다. 기존 방법에 비해 Solvent Assisted Linker 교환의 주요 장점은 fassal implementation 판매와 결합된 다양성 및 결함입니다. 링커 분해 가능성과 관련된 문제를 개선하고 일반적으로 딸 Moff Powder의 거의 정량적 합성으로 이어집니다.

X선 회절은 돛 반응이 발생했는지 확인하는 강력한 기술입니다. 여기에 제시된 방법은 결정을 모액에 유지하여 MTH 프레임워크가 손상되지 않도록 합니다. 이 절차를 시연하는 사람은 우리 연구실의 박사후 연구원인 Dr.Rachel Clit

먼저 질산아연 헥사하이드레이트 50mg, DPNI 37.8mg, B-R-T-C-P-B 64.5mg의 무게를 잰다. 모든 고체 성분을 4g의 바이알에 섞습니다. 고체 성분이 들어 있는 바이알에 DMF 10ml를 추가합니다.

그런 다음 9인치 패스터 피펫을 사용하여 바이알을 단단히 덮은 후 농축 염산 한 방울을 추가합니다. 초음파 수조를 사용하여 약 15분 동안 재료를 혼합하고 바이알의 내용물이 현탁액을 형성할 때 관찰합니다. 그런 다음 바이알을 섭씨 80도의 오븐에 이틀 동안 넣습니다.

첫째 날에는 바이알을 확인하여 내용물이 완전히 녹았는지 확인합니다. 2일째에 노란색의 투명한 용액을 형성하여 바이알 벽과 바닥에 있는 노란색 눈물 모양의 결정을 관찰합니다. 바이알을 오븐에서 꺼내 실온으로 냉각한 후 주걱을 사용하여 결정체를 바이알 벽에서 부드럽게 밀어내어 바이알 바닥에 모두 모이도록 합니다.

결정이 바이알 바닥에 가라앉도록 한 후, 결정을 피펫으로 빨아들이지 않고 9인치 교반 피펫을 사용하여 바이알에서 반응 용액을 부드럽게 제거합니다. 약 5ml의 신선한 DMF를 결정이 있는 바이알에 첨가하여 산성 반응 용액과 모공에 갇힌 불반응성 성분을 제거하기 위해 최소 하루 동안 담가둡니다. 이 시점에서 0.7mm 직경을 준비합니다.

깔때기 상단이있는 모세관의 상단 3cm가 남도록 닫힌 끝을 조심스럽게 잘라내어 규산염 유리 모세관을 빌립니다. 모세 혈관의 좁게 자른 끝을 녹은 꿀벌 왁스에 담그십시오. 왁스가 모세관 바닥의 플러그로 응고되도록한 후, 소량의 모델링 점토로 지지합니다.과거의 공기 피펫을 사용하여 용액에 몇 밀리리터의 결정을 끌어냅니다.

깔때기 개구부를 통해 결정과 용액을 모세관으로 조심스럽게 옮깁니다. 종이 타월이나 티슈를 사용하여 과도한 용제를 배출하십시오. 다음으로, 결정이 밀랍의 작은 플러그에 정착하도록 합니다.

아주 작은 모델링 점토 조각을 사용하여 모세관의 상단 끝을 밀봉합니다. 분말 X선 회절 분석을 준비하려면 고니오미터 헤드에서 장착 장치를 제거하고 그 위에 모델링 점토로 지지되는 모세관을 놓습니다. 모세관을 X선 빔의 중앙에 배치하여 결정의 플러그가 회전할 때 손상되지 않도록 합니다.

분말 X선 회절 분석 후 21mg의 DPED를 빼내어 2g 바이알에 옮깁니다. 바이알에 DMF 5ml를 첨가한 후 울트라 초음파 처리로 DPED를 용해시킵니다. 6인치 과거 공기 피펫을 사용하여 브로 오프 결정을 수집하고 NER 깔때기에서 여과합니다.

그런 다음 이전에 준비된 DPED 용액에 약 30mg의 결정을 분산시킵니다. 생성된 돛 혼합물을 섭씨 100도의 오븐에 24시간 동안 넣습니다. 다음에는 6 인치 PE 피펫으로 양성자 NMR로 돛 반응의 진행 상황을 확인하십시오.

냉각된 반응 용액에서 약 2-5mg의 MOF 결정을 제거합니다. 이러한 결정을 1.5g 바이알에 DMF와 같은 소량의 깨끗한 용매에 담가 헹굽니다. 그런 다음 약 1ml의 중수소화 디메틸 설폭사이드를 별도의 1.5g 바이알에 추가합니다.

세척 용액에서 결정이 여과되면 중수소화 디메틸 설폭사이드에 분산시킵니다. 그런 다음 혼합물에 중수소화 황산 3방울을 추가합니다. 포획 바이알을 철저히 초음파 처리하여 균질한 용액을 얻습니다.

완료되면 결과 샘플을 파스터 피펫을 사용하여 NMR 튜브로 옮깁니다. 그런 다음 MOF 결정의 낮은 용해도로 인해 용액이 상대적으로 희석되기 때문에 64 스캔을 수행하는 NMR 스펙트럼을 수집합니다. 에탄올과 용매를 교환한 후 6인치 PE 피펫을 사용하여 MOF 결정을 활성화 접시로 옮깁니다.

그런 다음 결정을 피펫으로 빨아들이지 않고 9인치 피펫으로 가능한 한 많은 에탄올을 제거합니다. 세 개의 볼트를 풀어 활성화 챔버의 뚜껑을 제거하고 챔버에 잔류 나방 파편이 있는지 검사합니다. 한 쌍의 집게를 사용하여 나방이 있는 활성화 접시를 챔버에 삽입하고 뚜껑을 제자리에 다시 조입니다.

그런 다음 건조기를 켜고 이산화탄소 탱크를 엽니다. 섭씨 0도에서 10도 사이의 온도를 달성하도록 온도 조절기를 조정합니다. 온도가 올바른 범위에 있으면 주입 손잡이를 올립니다. 천천히.

챔버 뚜껑의 유리창을 통해 활성화 접시에 액체 이산화탄소가 쏟아지는 것을 관찰합니다. 첫 번째 퍼지를 수행하려면 채우기 손잡이를 15라고 표시된 표시까지 돌립니다. 그런 다음 기기 측면의 튜브에서 용매 제트가 분출될 때까지 퍼지 손잡이를 천천히 돌립니다.

퍼지를 약 5분 동안 계속한 후 퍼지 손잡이를 닫고 채우기 손잡이를 5라고 표시된 표시까지 아래로 돌립니다. 8시간 동안 초임계 건조 후 모든 손잡이를 끄고 열 스위치를 켭니다. 온도와 압력이 초임계점을 초과하면 유량계를 기기 측면의 튜브에 연결하고 블리드 손잡이를 엽니다.

흐름을 분당 1입방센티미터로 조정합니다. 그런 다음 유량계를 제거하여 다음날 샘플에서 이산화탄소가 천천히 배출되도록 합니다. 압력이 0 PSI로 떨어졌는지 확인하십시오.

압력이 이 수준까지 떨어지지 않으면 원하는 압력 강하에 도달할 때까지 블리드 손잡이를 올립니다. 블리드 손잡이를 닫은 후 기기의 열 및 전원 스위치를 끄면 여기에 표시된 것은 Broome 오프 크리스탈과 동일한 크리스탈이 Salem으로 변형된 것입니다. 여기에 5개가 표시됩니다.

단결정 대 단결정 반응의 경우와 같습니다. 결정 크기와 형태는 변하지 않습니다. 그러나 판매의 가혹한 특성으로 인해 표면에 균열이 발생하여 Salem 5 개의 결정이 단결정 X 선 회절 데이터 수집에 적합하지 않습니다.

BROMIUM OV synthesis가 Salem five synthesis에 적용될 때, proton NMR은 DPED의 부재를 보여준다. 이를 중단하기 위해, 기능화된 링커 상호작용 세일(Sale)을 사용하여 세일럼 파이브(Salem five)에 접근한다. DPNI를 떠나는 기둥으로 사용하는 일반적인 판매는 24시간 미만이 소요되며 기둥의 99% 이상이 교체됩니다.

많은 기둥이 있는 패들 휠 나방은 유리에 장착 재료를 사용하는 건조 PXRD가 이 경우 모든 피크를 포함하지 않을 수 있는 패턴을 생성할 때 결정도를 잃기 때문에 질소 공여체 기둥이 놓여 있는 C축 방향에서 오는 반사에 해당하는 피크가 첫 번째 피크입니다. 아래쪽 톱니 세타 각도에서 첫 번째 피크 위치는 C축 방향에 더 큰 단위 셀이 있음을 나타냅니다. 일반적인 가열 및 진공 활성화 시 및 초임계 이산화탄소 건조 시 NU 100의 결정 이미지가 여기에 나와 있습니다.

전자는 골격 붕괴 및 다공성 파괴로 이어지는 반면, 초임계 이산화탄소 건조는 그램당 약 6, 140제곱미터의 BET 표면적을 초래합니다. 이 절차를 따르면 합성하기 어려운 다른 나방을 얻을 수 있으며 연구 중에 섬세한 골격이 저하되는 것을 방지하고 배출된 기공에 접근할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 가스 흡수 응용 분야에 대한 MOF 합성, 특성화 및 활성화에 유용한 몇 가지 방법을 수행하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

분말 X선 회절 샘플과 모세관을 diff reflectometer에 장착함으로써 모든 유형의 용매에 민감한 결정을 샘플 분해에 대한 걱정 없이 분석할 수 있습니다.