Mon protocole est significatif car il vous permet de faire un catalyseur très précis, très sélectif, qui ne peut faire qu’une seule réaction catalytique. Ainsi, le protocole est dérivé d’un concept de bien défini, catalyseur à site unique, et ces catalyseurs à site unique font des réactions fantastiques. Cette technique est stimulante et prend beaucoup de temps, mais reste inégalée dans la préparation de complexes de surface ou de surface qui pourraient être utilisés comme catalyseur.
Et la chimie organométallique de surface permet une meilleure compréhension de la catalyse et de la préparation d’un nouveau catalyseur unique et bien défini. La catalyse représente 90 % des procédés de l’industrie chimique et de l’industrie pétrochimique. Ainsi, la catalyse est extrêmement importante pour l’énergie, l’environnement, les produits chimiques fins.
Et bien sûr, nouveau catalyseur sont très actifs dans ce domaine, peut ouvrir beaucoup de portes dans la chimie et la pétrochimie. Parce que dans KAUST nous avons l’équipement le plus sophistiqué que vous pouvez trouver dans le monde, nous sommes le laboratoire de catalyse le plus équipé. Et en particulier, vous avez une spectroscopie infrarouge très forte, vous avez très forte NMR, vous avez une technique très forte qui vous permet de voir catalyseur au niveau atomique.
Nous pouvons voir des atomes sur une surface, et nous pouvons dire quel type d’atome vous voyez à la surface d’un microscope électronique. Ainsi, la visualisation est nécessaire pour comprendre la complexité des outils qui sont nécessaires pour caractériser pleinement le catalyseur. Tout d’abord, connectez un récipient à vide élevé à une ligne à vide élevé.
Vérifiez si la pression augmente en alternant la dynamique et le vide statique. En cas de fuite, scanner la connexion avec le générateur à haute fréquence pour localisér les fuites et les trous. Couvrir cinq grammes de silice fumée dans un bécher de 100 millilitres avec suffisamment d’eau déionisée jusqu’à ce qu’elle devienne un gel compact.
Ensuite, couvrez le bécher de papier d’aluminium et chauffez-le au four à 200 degrés Celsius pendant la nuit. Le lendemain, moudre la silice refroidie et transférer un gramme dans un réacteur en verre. Fermez le réacteur avec un bouchon et scellez-le avec de la graisse.
Connectez le réacteur en verre au port du récipient à vide élevé, chauffez-le graduellement à 700 degrés Celsius et laissez-le pendant la nuit. Ensuite, préparez une pastille de disque de la silice déshydroxylatée pour une mesure FTIR dans la boîte à gants. Une fois la mesure terminée, observez le signal silanol isolé dans le spectre FTIR.
Préparez une bombe solvant recouverte d’un miroir de sodium équipée d’un robinet d’arrêt en téflon. Transférer environ 25 à 50 millilitres de pentane à la bombe solvant. Connectez la bombe solvante à la ligne à vide élevé.
Congeler le solvant à l’aide d’un Dewar rempli d’azote liquide. Évacuer jusqu’à ce que le solvant termine le dégazage. Ensuite, distillez le solvant à une autre bombe solvant.
Séchez une fiole double Schlenk en l’évacuant avec la ligne de vide et en la chauffant avec un pistolet thermique. Après avoir transféré la fiole sèche schlenk à la boîte à gants, ajouter 089 millilitres du complexe précurseur à un compartiment. Ajouter un gramme de silice déshydroxylatée et une barre de remue-remuer dans l’autre compartiment et sceller avec de la graisse.
Fermez les deux cous de la fiole double-Schlenk avec une casquette. À l’aide d’un joint en T, connectez la ligne à vide élevé au flacon de Schlenk solvable d’un côté et à la fiole à double schlenk de l’autre côté. Assurez-vous que toutes les connexions sont fixées par des agrafes métalliques et évacuez la ligne et la fiole double-Schlenk jusqu’à atteindre un vide élevé stable de 10 à moins cinq millibar.
Transférer le solvant du flacon solvant Schlenk dans le compartiment de la fiole à double schlenk contenant le précurseur métallique par distillation. Une fois que l’assemblage de verrerie est sous vide statique, utilisez un dewar d’azote liquide pour refroidir le compartiment, condenser le solvant et dissoudre le précurseur. Ensuite, transférez la solution dans le compartiment de silice par gravitation.
Remuer pendant une à trois heures pour terminer la greffe. Filtrez ensuite le matériau en transférant le solvant dans le compartiment solvant et distillez le solvant dans le compartiment solide. Enlever le solvant de déchets par distillation à l’aide d’un intercepteur.
Préparer une pastille de disque du matériau greffé pour une mesure FTIR dans la boîte à gants. Ajouter un gramme du matériau greffé à un flacon Schlenk et le connecter à la ligne à vide élevé. Commencez à le chauffer graduellement à 200 degrés Celsius, et laissez-le pendant quatre heures.
Après avoir laissé refroidir le matériau greffé sous vide, préparer une pastille de disque de 50 à 70 milligrammes du matériau préparé pour une mesure FTIR dans la boîte à gants. Dans un tube ampule, ajouter 12,47 milligrammes du catalyseur. Ajouter deux substrats d’imine, 0,5 millilitres de toluène et une barre d’agitation.
Connectez le tube d’ampule à la ligne à vide élevé et congelez-le à l’aide d’azote liquide. Ensuite, scellez le tube d’ampulé avec une torche de flamme. Placez le tube ampulé scellé dans un bain d’huile ou de sable et chauffez-le à 80 degrés Celsius jusqu’à six heures.
Une fois la réaction terminée, congeler le tube d’ampule refroidi et couper le dessus à l’aide d’un coupeur de verre. Filtrer la solution dans un flacon GC, et diluer avec un millilitre de toluène pour l’analyse GC-MS. Après avoir greffé le complexe sur de la silice déshydroxylatée, le pic FTIR caractéristique pour le silanol isolé a presque complètement disparu, et de nouveaux pics sont apparus dans la région alkyl.
Après le traitement thermique du matériau préparé, son spectre infrarouge a montré un nouveau pic pour le fragment d’imido. Le spectre de rotation d’angle magique polarisé de carbone du matériel greffé a indiqué deux crêtes chevauchantes à 37 et 46 ppm, attribuées au groupe méthyle nonequivalent dans la méthylamine. Un pic de faible intensité à 81 ppm a été déterminé pour être corrélé avec le pic de méthylène à 2,7 ppm dans le spectre de corrélation hétéronucléaire.
Le spectre nmr d’azote du matériel greffé a montré deux crêtes. Le champ arrière intense de signal a été assigné aux noyaux d’azote des fonctionnalités de metallaaziridine et d’imido. Le faible pic décalé en aérodrome a été attribué à une mimethylamine moiety.
Pour le fragment de métal imido dans le catalyseur qui a été généré après le traitement thermique, un large pic est apparu dans le spectre proton NMR, représentant les groupes de méthylène. Le spectre de rotation de l’angle magique polarisé en carbone affichait deux pics à 37 et 48 ppm. La métathèse imine avec trois composés imine et les spectres de masse des produits résultants sont montrés ici.
Vérifiez toujours la ligne à vide élevé et assurez-vous que toutes les verreries sont scellées correctement à chaque étape afin d’éviter toute fuite d’air. Cette technique pourrait potentiellement apporter une meilleure compréhension générale de la catalyse par la préparation d’un nouveau catalyseur bien défini, à site unique, soutenu par la silice.
