使用气性金属-有机框架 （MoF） 开发异构异构选择性催化剂

我们关于基于MOF的催化剂反应场验证的想法提供了关于MOF内表面还是外表面发生反应的可靠数据。这些方法可用于评估反应位点，这对于基于MOF的催化剂的设计至关重要。开发基于MOF的催化剂的研究可以使用这些方法实现催化剂特性的客观视角。

这些方法的可视化演示至关重要，因为这些技术很难仅通过文本教学进行。演示这个程序的将是吉焕汉，一个研究生，从我的研究团队。对于小尺寸的KUMOF-1合成，在甲醇中溶解0.2毫克铜（II）硝酸盐，0.24毫克二甲酸结合。

用PTFE盖盖反应电池，将反应器放在65摄氏度、每平方英寸100磅和50瓦的微波反应器中，20分钟。在反应结束时，用一个小铲子轻轻搅拌，使所得的蓝色立方晶体浮动，将晶体倒在滤纸上。每次洗涤用三毫升的热 DEF 洗三次，每次洗涤用三毫升无水 DCM 清洗三毫升，然后再将晶体转移到新鲜的无水 DCM 中进行储存。

对于中等大小的KUMOF-1合成，将7.2毫克硝酸铜溶解在1.5毫升甲醇中，在1.5毫升的 DEF 中溶解9毫克二甲酸结合体。用针刺破胶带，将四毫升小瓶放入20毫升小瓶中。

在小瓶和大瓶之间的空间中加入一毫升DMA。在65摄氏度的烤箱中，将大瓶紧紧盖住，进行24小时的孵育。第二天，用一个小铲子轻轻搅拌配方升小瓶溶液，将产生的蓝色立方晶体浮动，将晶体倒在一块滤纸上。

在将晶体储存在三毫升新鲜DCM中之前，用三毫升新鲜热 DEF 和甲醇清洗三次晶体。对于锌/KUMOF-1晶体制备，在零下78摄氏度的DCM两毫升中，将680微升二甲基锌加入180毫克的KUMOF-1悬浮液。在此温度下，以每分钟 180 次旋转摇动混合物三个小时。

在孵化结束时，将上清液除掉，用三毫升冷DCM洗涤所得产品数次，以完全去除任何未反应的二甲基锌。并遵循KUMOF-1晶体制备方案，如证明获得小、中、大尺寸锌/KUMOF-1晶体。合成钛/KUMOF-1晶体，在DCM的两毫升中，将59微升的异丙胺钛加入24毫克悬浮量。

在室温下每分钟180次旋转时摇动混合物5小时。在孵育结束时，将上清液除掉，用三毫升冷DCM洗涤所得产品数次，以完全去除任何残留的异丙胺。并遵循KUMOF-1晶体制备方案，如证明获得小、中、大尺寸钛/KUMOF-1晶体。

对于锌/KUMOF-1的异质碳基-烯反应，在零下78摄氏度的2毫升DCM中，将100微升DCM基板溶液加入102毫克悬浮锌/KUMOF-1。将反应混合物放入低温冷却浴中三个半小时，并摇动。在孵育结束时，用水性6法兰酸溶液的三毫升解，并通过硅藻硅垫过滤由此产生的混合物。

对于钛/KUMOF-1的异质催化碳基-烯反应，在零摄氏度的2毫升DCM中加入100微升的基板溶液，加入钛/KUMOF-1的12毫克悬浮液中。在此温度下，以每分钟 180 次旋转的速度摇动溶液 36 小时。在孵育结束时，收集上清液，每次洗涤用三毫升新鲜DCM清洗三次。

由于烷氧碳基组与金属的结合亲和力的差异，使用锌试剂进行抗性碳基-ene反应是计量的。锌/KUMOF-1基板异质碳基-ene反应结果表明，最小的基材可以扩散到晶体内部，并在高产量中转化为产品，证明金属有机框架的所有反应位点均可用。随着基板尺寸的增加，产量和抗异体过剩率下降，表明较大的基板无法进入金属有机框架晶体内的反应位点。

最大的基板没有在此系统中发生反应，可能是因为反应通道被相应的反应产品阻断。如果基板尺寸太大，表面反应位点进行第一次接触并直接阻塞通道入口，因此其他基板无法穿透。当基板的大小与空隙的大小相比足够小时，额外的基板可以穿透晶体。

与锌介质系统不同，钛催化系统提供了更多关于催化反应场址发生的事件的信息，不受基板尺寸的影响。事实上，大多数反应发生在表面或表面之下，产品被立即移除到溶液中。如所证明，请仔细遵循碳化-烯反应程序的步骤，对获得可靠的实验结果非常重要。

双光子显微镜测量将为各种基于MOF的催化剂的实际反应场提供额外的数据。作为MOF催化剂反应场的验证程序是必要的。我们的方法可以作为仔细检查结果的手段。