Name: 키랄 금속-유기 프레임워크(MOF)를 이용한 이기종 에난티오 선택적 촉매 개발 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-17T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 25 s
Description: 배우세요 금속-유기 프레임워크(MOF) 촉매의 반응 부위 검증 방법을 통해 내부 및 외부 표면에서의 반응 여부를 확인하는 기술입니다. 이 방법은 효율적인 MOF 촉매 설계에 필수적인 데이터를 제공합니다.

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이 작품은 한국국립연구재단(NRF) 기초과학 연구 프로그램 NRF-2019R1A2C4070584와 한국 정부(MSIP)의 지원을 받은 과학연구센터 NRF-2016R1A5A1009405의 지원을 받았습니다. S. Kim은 NRF 글로벌 박사 펠로우십(NRF-2018H1A2A1062013)의 지원을 받았습니다.

1. 세가지 크기의 (S)-KUMOF-1 결정의 준비
참고 : 각 단계는 이전 보고서2,24,27의실험 섹션 및 보충 정보를 따릅니다. (S)-KUMOF-1의 3개의 상이한 크기는 각각 준비하였다: 큰(S)-KUMOF-1-(L),중간(S)-KUMOF-1-(M), 및 작은(S)-KUMOF-1-(S)와입자 크기 >100 μm, >20 μm, <1m, 각각 제조하였다. 용매를 벗어날 때(S)-KUMOF-1이 해체된다. 따라서, 결정은 항상 사용하는 동안 젖은 유지되어야한다.
<ol><li>작은 크기의 합성(S)-KUMOF-1-(S)<ol>
<li>10 mL 셀에서 Cu (NO3)2 ∙ 3H2O (0.2 mg, 0.0008 mmol) 및 (S)-2,2'-디하이드록시-6,6'-디메틸-[1,1'-비페닐]-4,4'-디카르복실산2 (0.24 mg, 0.0008 mmol) 4 mL의 DEF/MeOH (DEF = N, N-dieform/1-diform/vamid). 참고 : 새로 준비 된 DEF 및 MeOH (메탄올)를 사용하는 것이 가장 좋습니다. (S)에서(S)-KUMOF-1은 KUMOF 합성에 사용되는 리간드의 입체화학적 구성이 S임을의미한다.</li>
		<li>반응 세포를 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 캡으로 캡하고 마이크로파 반응기(65°C, 100psi, 50W, 20분)에 넣습니다. 참고: 필요한 수의 결정을 얻으려면 위의 단계(1.1.1. 및 1.1.2.)를 여러 번 반복합니다.</li>
		<li>얻어진 파란색 입방 결정 (45 % 수율)을 부동 작은 주걱으로 부드럽게 휘저어.</li>
		<li>부동 결정을 필터 용지에 붓고 뜨거운 DEF 3 mL로 3 x를 씻으소서.</li>
		<li>용매를 3mL의 무수 디클로로메탄(DCM)으로 교환하여 보관합니다. 참고: 프로토콜에서 DCM을 필요로 하는 모든 단계는 CaH2를통해 DCM 증류됩니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>중간 크기의 합성(S)-KUMOF-1-(M)<ol>
<li>용해 Cu (NO3)2 ∙ 3H2O (7.2 mg, 0.030 mmol) MeOH및 (S)-2,2'-디하이드록시-6,6'-디메틸-[1,1'-비페닐]-4,4'-디카르복실산 (9 mg, 0.030 mmol) 5.030 mmol. 참고: 언급된 화합물과 용매는 1개의 바이알 세트용입니다. 촉매 사용에 필요한 수의 MoOF를 얻으려면 확장이 필요합니다. 이 단계에서 스케일을 곱하고 각 화합물에 대한 재고 솔루션을 만듭니다. 그런 다음 스톡 솔루션을 각 바이알로 세분화합니다.</li>
		<li>두 솔루션을 4mL 바이알에 결합합니다.</li>
		<li>PTFE 테이프로 4 mL 바이알을 덮고 바늘로 덮개를 펀치하여 구멍을 만듭니다.</li>
		<li>이 작은 바이알을 20 mL 바이알에 넣고 1.0 mL의 N,N-dimethylaniline을 작고 큰 바이알 사이의 공간에 추가합니다.</li>
		<li>큰 바이알을 단단히 캡을 씌우고 오븐에 1일 동안 65°C로 놓습니다.</li>
		<li>작은 주걱으로 부드럽게 휘저어 얻은 파란색 입방 체결정을 떠다.</li>
		<li>부동 결정을 필터 용지에 붓고 DEF/MeOH(3mL/3mL)로 3x 세척합니다. 참고: 부동 결정을 부은 후 바이알을 필터 용지 위로 기울입니다. 그런 다음 주사기로 용매를 배출하여 바이알에 남아있는 모든 결정을 씻어냅니다.</li>
		<li>용매를 3mL의 무수 DCM으로 교환하여 보관하십시오.</li>
	</ol>
</li>
	<li>큰 사이즈의 합성(S)-KUMOF-1-(L)<ol>
<li>1.2.3단계를 제외하고 섹션 1.2와 동일한 절차를 사용하여 4 mL 바이알을 열어 둡니다. 참고: 얻어진 결정의 수율은 사용된 리간드를 기초로 한다. 중형 및 대형(S)-KUMOF-1의 수율은 최종 세척 후 거의 동일(35% 수율)이었다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Zn/(S)-KUMOF-1의 3가지 크기
참고 : 각 단계는 이전 보고서2,24,27의실험 섹션 및 보충 정보를 따릅니다.
<ol><li>디메틸진(0.68 mL, 톨루엔 1.2M, 0.81 mmol)을 현탁액(S)-KUMOF-1(102 mg, 0.27 mmol)에 -78°C에서 DCM 의 2 mL에 넣고 이 온도에서 3시간 흔들어 줍니다. 주의: -78°C의 모든 단계는 극저온 냉각 욕조(아세톤이 있는 드라이 아이스)로 이루어집니다. 이 장비를 취급할 때는 항상 주의하십시오. 참고 : 모든 흔들림 절차는 플레이트 셰이커 (180rpm)를 사용하여 수행됩니다.</li>
	<li>미반응 디메틸진을 완전히 제거하기 위해 상류를 제거하고 3 mL 의 차가운 DCM으로 여러 번 세척하십시오. 참고: 카보닐-엔 반응에는Zn/KUMOF-1의 세 가지 크기가 필요합니다. KUMOF-1의세 가지 크기에 대해 설명된 것과 동일한 단계를 따르십시오. 촉매 부위의 수는 하나의 촉매 부위가 Cu 및 리간드 쌍에 존재한다고 가정하여 계산됩니다. 이러한 이유로, 제조된 결정의 Zn/Cu 및 Ti/Cu 비율은 유도 결합 플라즈마 원자 방출 분광법(ICP-AES)27을사용하여 이전 보고서에서와 같이 결정되었다. 이 프로토콜에 사용된 Zn 및 Ti 시약의 양은 우리의 이전 연구27에서사용된 것과 동일했습니다.</li>
</ol>3. Ti/(S)-KUMOF-1의 3가지 크기
참고 : 각 단계는 이전 보고서2,24,27의실험 섹션 및 보충 정보를 따릅니다.
<ol><li>Ti(O-iPr)4(59 μL, 0.20 mmol)를 DCM 2 mL에 현탁액(S)-KUMOF-1(24 mg, 0.063 mmol)에 넣고 실온에서 5시간 동안 흔들어 줍니다.</li>
	<li>잔류 Ti(O-iPr)의 완전한 제거를 위해 3 mL의 차가운 DCM으로 여러 번 씻어 낸다4.</li>
</ol>4. 준비된 MoF를 이용한 카보닐-엔 반응
참고: 이전 보고서27에설명된 방법에 따라 일련의 기판을 준비합니다. 3개의 기질은 모두 입자 크기 효과 측정을 제외한 각 카보닐-ene 반응에서 개별적으로 사용되며, 이 중 가장 작은 기판(1a)만사용된다(27). 각 단계는 이전 보고서2,24,27의실험 섹션 및 보충 정보를 따릅니다.
<ol><li>Zn/(S)-KUMOF-1에의한 이질성스투치오메트릭 카보닐-엔 반응.<ol>
<li>기판 용액(0.089 mmol)을 DCM의 0.1 mL에 Zn/(S)-KUMOF-1(102 mg, 0.27 mmol)의 현탁액에 -78°C에서 DCM의 2 mL에 첨가한다.</li>
		<li>반응 혼합물을 0°C로 천천히 데우고 이 온도에서 3.5시간 동안 흔들어 줍니다.</li>
		<li>반응 혼합물을 6 N HCl의 수성 용액의 3 mL로 담금질한다.</li>
		<li>규조질 실리카 패드를 통해 결과 혼합물을 걸레질합니다.</li>
		<li>백액에 여과액을 농축하고 플래시 크로마토그래피로 잔류물을 정화합니다(n-헥산 /에틸 아세테이트 10:1). 참고 : 실리카 겔 60 (230-400 메쉬) 및 용리액으로 적절한 n-헥산 / 에틸 아세테이트 혼합물은 플래시 크로마토그래피에 사용됩니다. 제품은 옅은 노란색 오일입니다. 이 프로토콜내의 모든 제품의 광학 순도는 앞서27일설명한 바와 같이 결정되었다. 동일한 절차는 Zn/(S)-KUMOF-1의세 가지 크기에 대해 따라야합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>이질적인 촉매 카보닐-엔 반응 에 의한Ti/(S)-KUMOF-1.<ol>
<li>기판 용액 (0.29 mmol)을 DCM의 0.1 mL에 추가하여 0 °C에서 DCM (2 mL)에서 Ti /(S)-KUMOF-1 (12 mg, 0.029 mmol)의 현탁액에 넣고이 온도에서 36 시간 동안 흔들어줍니다.</li>
		<li>상급체를 수집하고 DCM의 3 mL로 결과 결정을 3 배 씻어.</li>
		<li>수집된 상류물을 백공에 농축하고 플래시 크로마토그래피에 의해 잔류물을 정화한다(n-헥산/에틸 아세테이트 10:1).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

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</ol>

저자는 공개 할 것이 없다.

(S)-KUMOF-1의합성 후, 일부 바이알의 결정은 분말처럼 보이며 촉매에 사용하기에 적합하지 않습니다. 따라서, 적절한 결정(S)-KUMOF-1을 선택해야 한다. (S)-KUMOF-1의 수율은 성공적으로 합성된 바이알만을 사용하여 계산됩니다. 용매에서 철수할 때,(S)-KUMOF-1 분해한다. 따라서 결정은 항상 젖은 상태로 유지되어야합니다. 이러한 이유로, 용매내로 담근 금모-1 결정의 계량은 어렵다. (S)-KUMOF-1의 양은 촉매에서 사용하기 전에 결정될 필요가 있다. (S)-KUMOF-1을 대규모로 합성하고 바이알에서 일부 결정 샘플을 포기함으로써, 수율의 통계적 계산이 가능하였다. 수율은 바이알...

MoF는 화학 반응에 유용한 이기종 촉매로 간주됩니다. enantioselective 촉매1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17에 대한 MoOFs의 많은 다른 보고 된 용도가 있습니다. ,18,19. 여전히, 반응이 MoFs의 내부 또는 외부 표면에 일어나는지 여부를 아직 결정되지 않았습니다. 최근 연구는 사용 가능한 표면의 활용및 감소 확산에 관한 질문을제기하고있다 20,21,22,23. 더 눈에 띄는 문제는 키랄 환경이 MOF 결정의 각 공동의 위치에 따라 달라진다는 것입니다. 이러한 키랄 환경의 이질성은 반응 생성물의 스테레오선택성이 반응부위(24)에의존한다는 것을 의미한다. 따라서, 효율적인 상항선택적 촉매를 설계하려면 반응이 일어날 위치를 식별해야 한다. 이렇게 하려면 내부를 그대로 유지하면서 내부 표면에서만 또는 MOF의 외부 표면에서만 반응이 발생하는지 확인해야 합니다. MoF의 다공성 구조 및 키랄 환경 활성 사이트를 포함하는 그들의 넓은 표면적은 enantioselective 촉매를 위해 이용될 수 있습니다. 이러한 이유로, Mofs는 고체 지지형 이기종촉매(25)의우수한 대체품이다. 이질적인 촉매로 MoIF를 사용하는 것은 그(것)들 안쪽에 반응이 일어나지 않는 경우에 재고될 필요가 있습니다. 반응 부위의 위치뿐만 아니라 공동의 크기도 중요합니다. 다공성 재료에서 캐비티의 크기는 크기에 따라 기판을 결정합니다. 공동 크기 문제25를간과 MOF 기반 촉매의 일부 보고서가 있습니다. 많은 MOF 기반 촉매는 원래 의 프레임 워크 구조3,8,13에부피가 큰 촉매 종 (예를 들어, Ti (O-i Pr)4)를 소개합니다. 부피가 큰 촉매 종은 원래의 프레임 워크 구조에서 채택 될 때 공동 크기의 변화가 있다. 부피가 큰 촉매 종으로 인한 공동 크기가 감소하면 기판이 MoF로 완전히 확산되는 것이 불가능합니다. 따라서, 이러한 경우, MOF의 캐비티 크기에 의한 기판 크기의 차별이 고려되어야 한다. MOF에 의한 촉매 반응은 종종 MOF 공동 내부에서 일어나는 반응의 증거를 지원하기 어렵게 만듭니다. 일부 연구는 MOF 캐비티보다 큰 기판이 쉽게 예상 제품으로 변환되는 것으로 나타났습니다, 이는 모순 보인다8,13. 이러한 결과는 촉매 반응을 시동하는 기질 및 촉매 부위의 작용기 간의 접촉으로 해석될 수 있다. 이 경우, 기판이 MoF로 확산될 필요가 없다; 반응은 MOF결정(26)의 표면에서 발생하며 캐비티 크기는 그 크기에 기초하여 기판의 판화의 판화의 판화에 직접적으로 관여하지 않는다.
MoF의 반응 부위를 확인하기 위해, 공지된 루이스산 촉진 카보닐-엔 반응을2를선택하였다. 3-메틸제란및 이의 컨젠터를 기질로서 사용하여, 4가지 유형의 상안성 선택적 카보닐-에네 반응을연구하였다(도1). 이전에 보고된 반응은, 두 가지 클래스로 분류되었다: Ti 시약27을이용한 Zn 시약 및 촉매 반응을 이용한 종족 측정 반응. 가장 작은 기판의 반응은Zn/KUMOF-1의 크기 측정량을 필요로 한다(KUMOF = 고려대학교 금속-유기 프레임워크); 이 반응은결정(27)내부에서 일어난다고 보고되었다. 이 방법에서는 촉매 반응에 대한Sn/KUMOF-1 및Ti/KUMOF-1에 대해 두 가지 종류의 Moof를 사용하였다. 이러한 두 가지 MOF의 뚜렷한 반응 메커니즘으로 인해, 반응 속도 대 기판 크기 간의 비교가가능하기2,28,29. Zn/KUMOF-127을 가진 카보닐-ene 반응에 대한 입자 크기의 효과는, 이전 보고서에서 볼 수 있듯이, 외부 표면의 키랄 환경이 MOF결정(24)의내측과 다르다는 것을 입증했다. 이 문서는 3가지 종류의 기판의 반응과 촉매의 2가지 클래스및 이전논문(27)에보고된 입자 크기의 효과를 비교하여 반응 부위를 결정하는 방법을 보여 준다.

<table><tbody><tr><td>아세톤</td><td>대정</td><td>1009-4110</td><td></td></tr><tr><td>분석 저울</td><td>Sartorius</td><td>CP224S</td><td></td></tr><tr><td>구리(II) 질산염 시</td><td>그마 알드리치</td><td>61194</td><td></td></tr><tr><td>디클로로메탄</td><td>대정</td><td>3030-4465</td><td></td></tr><tr><td>디메틸 아연</td><td>아크로스</td><td>377241000</td><td></td></tr><tr><td>에틸 아세테이트</td><td>대정</td><td>4016-4410</td><td></td></tr><tr><td>여과지</td><td>Whatman</td><td>WF1-0900</td><td></td></tr><tr><td>메탄올</td><td>대정</td><td>5558-4410</td><td></td></tr><tr><td>마이크로파 합성기</td><td>CEM</td><td></td><td>Discover SP</td></tr><tr><td>마이크로파 합성기 10mL 용기 액세서리 키트</td><td>CEM</td><td>909050</td><td></td></tr><tr><td>N,N-디에틸포름아미드</td><td>TCI</td><td>D0506</td><td></td></tr><tr><td>N,N-디메틸아닐린</td><td>TCI</td><td>D0665</td><td></td></tr><tr><td>n-Hexane</td><td>Daejung</td><td>4081-4410</td><td></td></tr><tr><td>Normject 모든 플라스틱 주사기 5mL 루어 팁 100/pk</td><td>Normject</td><td>A5</td><td></td></tr><tr><td>파스퇴르 피펫 150mm</td><td>힐겐베르크</td><td>HG.3150101</td><td></td></tr><tr><td>PTFE 테이프</td><td>KDY</td><td>TP-75</td><td></td></tr><tr><td>회전 증발기</td><td>Eyela</td><td>243239</td><td></td></tr><tr><td>Shaker</td><td>DAIHAN Scientific</td><td>DH입니다. </td><td></td>WSO04010</tr><tr><td>실리카겔 60(230-400메쉬)</td><td>Merck</td><td>109385</td><td></td></tr><tr><td>합성 오븐</td><td>Eyela</td><td>NDO-600ND</td><td></td></tr><tr><td>티타늄 이소프로폭사이드</td><td>시그마 알드리치</td><td>87560</td><td></td></tr><tr><td>바이알(20mL)</td><td>SamooKurex</td><td>SCV2660</td><td></td></tr><tr><td>바이알(5mL)</td><td>SamooKurex</td><td>SCV1545</td><td></td></tr></tbody></table>

키랄 금속-유기 프레임워크(mof)를 이용한 이기종 에난티오 선택적 촉매 개발

Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks (MOFs)

반응 부위에서 키랄 환경의 기공 크기 및 균질성에 의한 기판 크기 차별은 상방선택적 촉매 반응에서 금속-유기 프레임워크(MOF)-기반 촉매에서 반응 부위의 유효성 검사에 중요한 문제점이다. 시스템. 따라서, MOF 기반 촉매의 반응 부위를 검증하는 방법이 이 문제점을 조사할 필요가 있다. 기공 크기에 의한 기판 크기 차별은 두 가지 유형의 카보닐-ene 반응에서 기판 크기와 반응 속도를 비교하여 두 가지 종류의 Moofs를 달성시켰다. MOF 촉매는 두 개의 상이한 매체에서 두 반응 유형(Zn-매개 식종 및 Ti-촉매 카보닐-엔 반응)의 성능을 비교하는 데 사용되었다. 제안된 방법을 사용하여, 전체 MOF 결정이 반응에 참여하고, 결정 기공의 내부가 반응이 점성측정되었을 때 키랄 제어를 발휘하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 관찰되었다. MOF 촉매의 키랄 환경의 균질성은 Zn 매개 식층 측정 반응 시스템에 사용되는 입자에 대한 크기 제어 방법에 의해 확립되었다. 촉매 반응에 대해 제안된 프로토콜은 MOF 기반 이기종 촉매에서 실제 반응 부위를 드러내는 기질 크기에 관계없이 촉매 표면에서 주로 반응이 발생한다는 것을 밝혔다. MOF 촉매의 반응 부위 검증을 위한 이 방법은 이질적인 enantioselective MOF 촉매를 개발하기 위한 다양한 고려사항을 시사한다.

Zn 시약을 이용한 에난티오 선택적 카보닐-엔 반응은 금속에 대한 알콕시 및 카보닐 기의 결합 친화도의 차이 때문에 점진성 측정이다(도2). 이러한 이유로, 기판은 반응 부위에서 제품으로 변환되고 거기에 남아 있었다. 원하는 생성물은 프로토콜의 섹션 4에 상세히 설명된 바와 같이, 결정을 해체함으로써 수득되었다. Zn/(S)-KUMOF-1(표1)에의한 기판의 이질적 enantioselective carbonyl-ene 반응의 결과는 가장 작은 기질(1a)이 결정 내부에 확산되어 높은 수율(92%)으로 제품으로 변환될 수 있음을 보여주었으며, MOF의 모든 반응 부위를 사용할 수 있음을 입증하였다. 수율 및 상반신 과잉(ee)은 기판 크기가 증가함에 따라 감소하였고, 이는 더 큰 기판이 MOF 결정 내부의 반응 부위에 접근할 수 없다는 것을 시사한다. 가장 큰<stron...

여기서, 우리는 금속-유기 프레임워크의 내부 또는 외부 표면에서 반응이 발생하는지 여부를 확인하기 위해 세포측량및 촉매 카보닐-ene 반응을 비교하여 금속-유기 프레임워크 촉매의 활성 부위 검증을 위한 프로토콜을 제시한다.

키랄 금속-유기 프레임워크(MOF)를 이용한 이기종 에난티오 선택적 촉매 개발

Substrate size discrimination by the pore size and homogeneity of the chiral environment at the reaction sites are important issues in the validation of ...

MOF 기반 촉매의 반응 부위 검증에 대한 우리의 아이디어는 MOF의 내부 또는 외부 표면에서 반응이 발생하는지 여부에 대한 신뢰할 수있는 데이터를 제공합니다. 이러한 방법은 MOF 기반 촉매의 설계에서 중요할 수 있는 반응 부위를 평가하는 데 사용될 수 있다. MOF 기반 촉매 를 개발하는 연구 연구는 촉매 특성화에 대한 객관적인 관점을 달성하기 위해 이러한 방법을 사용할 수 있습니다.이러한 방법의 시각적 데모는 기술만으로는 텍스트 명령을 통해 실행하기 어렵기 때문에 필수적입니다. 그 절차를 시연하는 것은 연구팀의 대학원생 한지환이 될 것입니다. 소형 KUMOF-1 합성의 경우, 0.2 밀리그램의 구리(II)질산, 0.24 밀리그램의 디카박스실산 리간드를 메탄올에서 DEF의 4밀리리터에 녹입니다.반응 셀을 PTFE 캡으로 캡하고 전자레인지 반응기에서 섭씨 65도, 평방 인치당 100파운드, 20분 동안 50와트에 셀을 배치합니다. 반응의 끝에서, 얻은 파란색 입방 결정을 떠서 필터 종이에 크리스탈을 데칸트 작은 주걱으로 부드럽게 저어. 그리고 세척당 3밀리리터의 핫 DEF로 3회 세척한 후 세척당 3밀리리터의 무수성 DCM을 세 번 세척한 후 크리스탈을 신선한 무수DCM로 옮겨 보관합니다.중형 KUMOF-1 합성의 경우, 7.2 밀리그램의 구리 질산염을 메탄올 1.5 밀리리터에 녹이고 디카르박스실산 리간드 9밀리그램을 DEF의 1.5 밀리리터에 녹여서 두 개의 용액을 4밀리리터 바이알에 결합하고 PTFE 테이프로 바이알을 덮습니다. 테이프를 바늘로 뚫고 4밀리리터 바이알을 20밀리리터 바이알에 넣습니다.소형 바이알과 큰 바이알 사이의 공간에 DMA 1밀리리터를 추가합니다. 섭씨 65도 오븐에서 24시간 배양을 위해 큰 유리병을 단단히 덮습니다. 다음 날, 포뮬러 리터 바이알 용액을 작은 주걱으로 부드럽게 휘저어 결과 블루 입방 결정을 띄워 수정을 필터 용지에 데크하게 합니다.크리스탈을 신선한 DCM 3밀리리터에 보관하기 전에 시연된 신선한 핫 DEF와 메탄올 3밀리리터로 3회 크리스탈을 3회 세척합니다. 아연/KUMOF-1 크리스탈 제제의 경우 680마이크로리터의 디메틸 아연을 180밀리그램의 금모-1현수에 추가하여 1CM의 2밀리리터에서 영하 78도의 고리로 추가합니다. 이 온도에서 분당 180 회전에서 3 시간 동안 혼합물을 흔들어 줍니다.인큐베이션의 끝에서 상체는 환원 디메틸 아연의 완전한 제거를 위해 차가운 DCM의 3 밀리리터로 여러 번 생성 된 제품을 세척한다. 그리고 소형, 중형 및 대형 아연/KUMOF-1 결정을 획득하는 데 입증된 바와 같이 KUMOF-1 결정 제제를 따릅니다. 티타늄/KUMOF-1 크리스탈을 합성하기 위해 DCM의 2밀리리터에 59마이크로리터의 이소프로프산화물을 24밀리그램 현탁액에 첨가한다.실온에서 분당 180 회전에서 5 시간 동안 혼합물을 흔들어. 인큐베이션의 끝에서, 상류제를 데칭하고, 잔류 티타늄 이소프로판산화물의 완전한 제거를 위해 차가운 DCM의 3밀리리터로 생성된 제품을 여러 번 세척한다. 그리고 소형, 중형 및 대형 티타늄/KUMOF-1 결정을 획득하는 데 입증된 바와 같이 KUMOF-1 결정 제제를 따릅니다.아연/KUMOF-1에 의한 이질성 스토이치오메트릭 카보닐-에네 반응의 경우, DCM의 100 마이크로리터에 기판 용액을 102밀리그램의 아연/KUMOF-1을 영하 78도의 DCM 2밀리리터에 첨가한다. 반응 혼합물을 극저온 냉각 욕조에 3시간 반 동안 흔들어 놓습니다. 인큐베이션의 끝에서, 수성 6 일반 염산 용액의 3 밀리리터로 반응을 담결하고 규토맥 실리카 패드를 통해 결과 혼합물을 필터링합니다.티타늄/KUMOF-1에 의한 이질성 촉매 탄산염-에네 반응의 경우, DCM의 100 마이크로리터에 기판 용액을 티타늄/KUMOF-1의 12밀리그램 현탁액에 0°C의 DCM 2밀리리터에 첨가한다. 분당 180 회전에서이 온도에서 36 시간 동안 용액을 흔들어. 인큐베이션의 끝에서 상체를 수집하고 세척 당 신선한 DCM의 세 밀리리터와 결과 결정을 세 번 세척합니다.아연 시약을 이용한 enantio선택적 카보닐-에네 반응은 금속에 대한 알록시 카보닐 군의 결합 친화성의 차이 때문에 스투이치오메트릭이다. 아연/KUMOF-1에 의한 기판의 이질적인 상산화카탈닐-에네 반응의 결과는 가장 작은 기판이 크리스탈 내부에서 확산되어 고수익으로 제품으로 변환될 수 있음을 보여주었으며, 이는 금속 유기 프레임워크의 모든 반응 부위를 사용할 수 있음을 증명하는 것이다. 기판 크기가 증가함에 따라 수율 및 내상조 과잉이 감소하여 더 큰 기판이 금속 유기 프레임워크 크리스탈 내부의 반응 부위에 접근할 수 없다는 것을 시사합니다.가장 큰 기판은 반응 채널이 해당 반응 제품에 의해 차단되었기 때문에 이 시스템에서 반응을 거치지 않았을 가능성이 있다. 기판의 크기가 너무 크면, 표면 반응 부위가 첫 번째 접촉을 하고 채널의 입구를 직접 차단하여 다른 기판이 침투하는 것이 불가능합니다. 기판의 크기가 보이드의 크기에 비해 충분히 작으면 추가 기판이 수정을 관통할 수 있습니다.아연 매개 시스템과 는 달리, 티타늄 촉매 시스템은 기판 크기에 의한 차별없이 촉매 반응 사이트에서 발생하는 이벤트에 대한 자세한 정보를 제공합니다. 실제로 대부분의 반응은 표면 또는 아래에 발생하며 제품은 즉시 용액으로 제거되었습니다. 카보닐-에네 반응 절차의 단계를 신중하게 따라 설명한 바와 같이 신뢰할 수 있는 실험 결과를 얻는 것이 중요합니다.2-광자 현미경 측정은 MOF 기반 촉매의 다양한 종류의 실제 반응 부위에 대한 추가 데이터를 제공할 것이다. MOF 촉매의 반응 부위에 대한 검증 절차가 필요하다. 우리의 방법은 결과를 다시 확인하는 수단으로 사용할 수 있습니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Chemistry

화학

의도적으로 설계 금속 - 유기 골격 물질의 합성, 활성화 및 특성은 빌딩 블록 (building block)이 호환되지 않거나 원치 않는 형체가 열역학적으로 원하는 형태를 통해 선호하는 아르 특히, 도전이다. 우리는 초 임계 CO 2 건조를 통해 모세 혈관 및 활성화 용매를 이용한 링커 교환, 분말 X-선 회절의 응용 프로그램은 이러한 문제의 일부를 해결할 수있는 방법에 대해 설명합니다.

기능화의 합성 및 특성 금속 - 유기 프레임 워크

높은 표면적의 미세 다공성 배위 폴리머로 내부적으로 코팅된 거대 다공성 고분자 모놀리식으로 구성된 다공성 하이브리드 분리 매체의 준비 절차가 제시됩니다.

포스 포의 향상된 농축을위한 거대 다공성 고분자 모노리스에 다공성 조정 폴리머 코팅의 제조

트랜스페룰산의 바닐린으로의 전환은 이종 촉매에 의해 이루어졌습니다. 이 합성에는 HKUST-1이 사용되었으며 촉매 공정의 필수 단계는 불포화 금속 부위를 생성하는 것이었습니다. 따라서, 촉매가 진공 상태에서 활성화되었을 때, 완전한 바닐린 전환(수율 95%)이 얻어졌다.

HKUST 바닐린-1의 합성에 대해 불균일 촉매로서

강력한 기능 catechol 코팅 한 단계 혐 기성 조건 하에서 합성 catechols와 동아로 알려진 자료의 직접 반응에 의해 생산 되었다. 전체 크리스탈 주변 동종 코팅의 형성은 결정의 외부 표면에 Cu(II) 이합체의 생체 모방 촉매 활동을 관찰 작용.

향상 된 수 분 저항 금속-유기 프레임 워크의 표면 기능화

간단 하 고, 재현성, 다양 한 다공성의 수정 되지 않은 넓은 범위에 intergrown, 다 결정 금속-유기 프레임 워크 세포 막의 합성에 대 한 접근 및 비 다공성 제공 됩니다.

Ultrathin 높은 성능 금속-유기 프레임 워크 막의 전기 이동 화

여기에서는 잘 일치하는 결정 격자를 가진 비등구조 금속-유기 프레임워크(MOF) 쌍인 HKUST-1 및 MOF-5를 사용하여 단결정 코어-쉘의 2단계 합성을 위한 프로토콜을 시연합니다.

Synthesis of Single-Crystalline Core-Shell Metal-Organic Frameworks

여기에서는 공기가 없는 조건에서 저가 금속 및 다중 주제 포스핀 링커로부터 저가 금속-유기 프레임워크(LVMOF)를 합성하기 위한 프로토콜을 설명합니다. 생성된 물질은 저가 금속계 균질 촉매의 불균일 촉매 모방체로서 잠재적인 응용을 갖는다.

Multitopic Phosphine Linkers로부터 저가 금속-유기 프레임워크의 합성을 위한 실험적 접근법

새로운 금속-유기 프레임워크(MOF)의 표적 합성은 어렵고 그 발견은 화학자의 지식과 창의성에 달려 있습니다. 고처리량 분석법을 사용하면 복잡한 합성 파라미터 필드를 빠르고 효율적으로 탐색할 수 있어 결정질 화합물을 찾고 합성 및 구조적 추세를 식별하는 프로세스를 가속화할 수 있습니다.

고처리량 방법을 사용한 isoreticular al(III) phosphonate 기반 금속-유기 프레임워크 화합물의 발견 및 합성 최적화

합성 후 리간드 교환(PSE)은 금속-유기 프레임워크(MOF)에 작용기를 설치하기 위한 다재다능하고 강력한 도구입니다. 트리아졸 및 테트라졸 기능화 리간드를 함유하는 용액에 MOF를 노출시키면 PSE 공정을 통해 이러한 헤테로사이클릭 모이어티를 Zr-MOF에 통합할 수 있습니다.

합성 후 리간드 교환을 통한 트리아졸 및 테트라졸 기능화 Zr 기반 금속-유기 프레임워크의 합성

여기서 같은 그들의 안정성 및 소수성을 향상시키기 위해 금속 - 유기 프레임 워크와 같은 미세 다공성 물질에 퍼플 루오로 알칸의 플라즈마 강화 화학 기상 증착을위한 절차가 설명된다. 또한, 샘플의 밀리그램 양의 돌파 테스트를 상세히 설명한다.

플라즈마 통해 소수성 유기 금속 프레임 워크의 제조 암모니아의 제거에 대한 퍼플 루오로 알칸의 화학 증착을 강화

배우세요 금속-유기 프레임워크(MOF) 촉매의 반응 부위 검증 방법을 통해 내부 및 외부 표면에서의 반응 여부를 확인하는 기술입니다. 이 방법은 효율적인 MOF 촉매 설계에 필수적인 데이터를 제공합니다.

키랄 금속-유기 프레임워크(MOF)를 이용한 이기종 에난티오 선택적 촉매 개발

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