$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Mof's worden beschouwd als een nuttige heterogene katalysator voor chemische reacties. Er zijn veel verschillende gemelde toepassingen van mof's voor enantioselectieve katalyse1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 ,18,19. Toch moet nog worden nagegaan of de reacties plaatsvinden op het binnen-of buitenoppervlak van de Mof's. Recente studies hebben vragen opgeworpen over het gebruik van het beschikbare oppervlak en verminderde diffusie20,21,22,23. Een opvallend probleem is dat de chirale omgeving varieert met de locatie van elke holte in het MOF-kristal. Deze heterogeniteit van de chirale omgeving impliceert dat de stereoselectiviteit van het reactieproduct afhangt van de reactie plaats24. Dus, het ontwerpen van een efficiënte enantioselectieve katalysator vereist identificatie van de locatie waar de reactie zou plaatsvinden. Om dit te doen, is het noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de reactie gebeurt alleen op het binnenste oppervlak of alleen op het buitenoppervlak van de MOF, terwijl het verlaten van het interieur intact. De poreuze structuur van Mof's en hun grote oppervlakte met chirale omgeving actieve locaties kunnen worden benut voor enantioselectieve katalyse. Om deze reden zijn Mof's uitstekende vervangingen van solide ondersteunde heterogene katalysatoren25. Het gebruik van Mof's als heterogene katalysatoren moet worden heroverwogen als de reactie er niet in voorkomt. De locatie van de reactie plaats is belangrijk, evenals de grootte van de holte. In poreuze materialen bepaalt de grootte van de holte het substraat op basis van zijn grootte. Er zijn enkele meldingen van op MOF gebaseerde katalysatoren die uitkijken op de holte grootte issue25. Veel katalysatoren op basis van de MOF introduceren omvangrijke katalytische soorten (bijv. ti (O-iPR)4) op de oorspronkelijke kader structuur3,8,13. Er is een verandering in de grootte van de holte wanneer volumineuze katalytische soorten worden aangenomen in de oorspronkelijke kader structuur. Door de omvangrijke katalytische soorten is het onmogelijk om de ondergrond volledig in de Mof's te verspreiden. Daarom moet voor deze gevallen worden overwogen om de grootte van de ondergrond te discrimineren door de holte grootte van de Mof's. De katalytische reacties van Mof's maken het vaak moeilijk om bewijs van reacties die in de MOF-holte plaatsvinden te ondersteunen. Sommige studies hebben aangetoond dat substraten groter dan de MOF-Holten worden omgezet in de verwachte producten met gemak, die lijkt tegenstrijdig8,13. Deze resultaten kunnen worden geïnterpreteerd als een contact tussen de functionele groep van het substraat en de katalytische plaats die de katalytische reactie initieert. In dit geval is het niet nodig om het substraat in de Mof's te verspreiden; de reactie vindt plaats op het oppervlak van de MOF-kristallen26 en de holte grootte is niet direct betrokken bij de discriminatie van het substraat op basis van de grootte.
Om de reactie locaties van Mof's te identificeren, werd een bekende Lewis-zuur bevorderde carbonyl-ene-reactie geselecteerd2. Met behulp van 3-methylgeranial en zijn congeneren als substraten, werden vier soorten enantioselectieve carbonyl-een-Reacties (Figuur 1) bestudeerd27. De reacties, die eerder zijn gemeld, werden ingedeeld in twee klassen: een stoichiometrische reactie met behulp van een Zn-reagens en katalytische reacties met behulp van een TI-reagens27. De reactie van het kleinste substraat vereist een stoichiometrische hoeveelheid Zn/kumof-1 (kumof = Korea University metaal-organisch kader); Er is gemeld dat deze reactie plaatsvindt binnen het kristal27. In deze methode werden twee soorten Mof's gebruikt, Zn/kumof-1 voor de stoichiometrische reactie en Ti/kumof-1 voor de katalytische reactie. Vanwege de verschillende reactiemechanismen van deze twee soorten mof's is een vergelijking tussen de reactiesnelheid versus de substraat grootte mogelijk2,28,29. Het effect van deeltjesgrootte op de carbonyl-een-reactie met Zn/Kumof-127 toonde aan dat, zoals te zien is in het vorige rapport, de chirale omgeving van het buitenste oppervlak anders was dan de binnenzijde van het MOF-kristal24. Dit artikel toont een methode die de reactie locaties bepaalt door het vergelijken van de reacties van drie soorten substraten met twee klassen van katalysatoren en het effect van deeltjesgrootte zoals gerapporteerd in het vorige papier27.