Bu çalışma, Ulusal Bilim Vakfı, Kimya Bölümü'nden CHE-2153240 Ödül No'lu bir hibe ile desteklenmiştir.

1. Schlenk hattının kurulması
<ol><li>Tüm muslukların kapalı olduğundan emin olun, ardından soğuk tuzağı bir O-ring kullanarak Schlenk hattına sabitleyin (kurulumumuzda boyut 229 kullanıldı, ancak boyut kullanılan Schlenk hattına bağlı olarak değişebilir) ve kelepçe.</li>
	<li>Vakum pompasını açın (gaz-balast kapalı) ve ardından Schlenk hattının musluklarını, tüm aparat vakuma açık olacak şekilde açın. NOT: Hortumlara veya havaya açık diğer musluklara muslukla...

Multitopik Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerlikli MOF'ların Sentezi

<ol>
	<li>Zhou, H. -. C., Long, J. R., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introduction+to+metal-organic+frameworks.">Introduction to metal-organic frameworks.</a> Chemical Reviews. 112 (2), 673674 (2012).</li><li>Furukawa, H., Cordova, K. E., O'Keefe, M., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chemistry+and+applications+of+metal-organic+frameworks.">The chemistry and applications of metal-organic frameworks.</a> Science. 341 (6149), 1230444 (2013).</li><li>Li, J., Bhatt, P. M., Li, J., Eddaoudi, M., Liu, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+progress+on+microfine+design+of+metal-organic+frameworks:+Structure+regulation+and+gas+sorption+and+separation.">Recent progress on microfine design of metal-organic frameworks: Structure regulation and gas sorption and separation.</a> Advanced Materials. 32 (44), 2002563 (2020).</li><li>Lin, R. -. B., Xiang, S., Zhou, W., Chen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microporous+metal-organic+framework+materials+for+gas+separation.">Microporous metal-organic framework materials for gas separation.</a> Chem. 6 (2), 337363 (2020).</li><li>Mendes, R. F., Figueira, F., Leite, J. P., Gales, L., Almeida Paz, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-organic+frameworks:+a+future+toolbox+for+biomedicine.">Metal-organic frameworks: a future toolbox for biomedicine.</a> Chemical Society Reviews. 49 (24), 91219153 (2020).</li><li>Wei, Y. -. S., Zhang, M., Zou, R., Xu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-organic+framework-based+catalysts+with+single+metal+sites.">Metal-organic framework-based catalysts with single metal sites.</a> Chemical Reviews. 120 (21), 1208912174 (2020).</li><li>Cornils, B., Herrmann, W. A., Beller, M., Paciello, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Applied Homogeneous Catalysis with Organometallic Compounds: A Comprehensive Handbook in Four Volumes. , (2017).</li><li>Young, R. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolating+reactive+metal-based+species+in+metal-organic+frameworks+-+Viable+strategies+and+opportunities.">Isolating reactive metal-based species in metal-organic frameworks - Viable strategies and opportunities.</a> Chemical Science. 11 (16), 40314050 (2020).</li><li>Drake, T., Ji, P., Lin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Site+isolation+in+metal-organic+frameworks+enables+novel+transition+metal+catalysis.">Site isolation in metal-organic frameworks enables novel transition metal catalysis.</a> Accounts of Chemical Research. 51 (9), 21292138 (2018).</li><li>Dunning, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+metal-organic+framework+with+cooperative+phosphines+that+permit+post-synthetic+installation+of+open+metal+sites.">A metal-organic framework with cooperative phosphines that permit post-synthetic installation of open metal sites.</a> Angewandte Chemie - International Edition. 57 (30), 92959299 (2018).</li><li>Sikma, R. E., Balto, K. P., Figueroa, J. S., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-organic+frameworks+with+low-valent+metal+nodes.">Metal-organic frameworks with low-valent metal nodes.</a> Angewandte Chemie - International Edition. 61 (33), e202206353 (2022).</li><li>Agnew, D. W., Gembicky, M., Moore, C. E., Rheingold, A. L., Figueroa, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust,+transformable,+and+crystalline+single-node+organometallic+networks+constructed+from+ditopic+m-terphenyl+isocyanides.">Robust, transformable, and crystalline single-node organometallic networks constructed from ditopic m-terphenyl isocyanides.</a> Journal of the American Chemical Society. 138 (46), 1513815141 (2016).</li><li>Agnew, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystalline+coordination+networks+of+zero-valent+metal+centers:+Formation+of+a+3-dimensional+Ni(0)+framework+with+m-Terphenyl+diisocyanides.">Crystalline coordination networks of zero-valent metal centers: Formation of a 3-dimensional Ni(0) framework with m-Terphenyl diisocyanides.</a> Journal of the American Chemical Society. 139 (48), 1725717260 (2017).</li><li>Voigt, L., Wugt Larsen, R., Kubus, M., Pedersen, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zero-valent+metals+in+metal-organic+frameworks:+fac-M(CO)(3)(pyrazine)(3/2).">Zero-valent metals in metal-organic frameworks: fac-M(CO)(3)(pyrazine)(3/2).</a> Chemical Communications. 57 (3), 3861 (2021).</li><li>Sikma, R. E., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-organic+frameworks+with+zero+and+low-valent+metal+nodes+connected+by+tetratopic+phosphine+ligands.">Metal-organic frameworks with zero and low-valent metal nodes connected by tetratopic phosphine ligands.</a> Angewandte Chemie - International Edition. 61 (11), e202115454 (2022).</li><li>Xu, Z., Han, L. L., Zhuang, G. L., Bai, J., Sun, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+situ+construction+of+three+anion-dependent+cu(i)+coordination+networks+as+promising+heterogeneous+catalysts+for+azide-alkyne+&amp;#34;click&amp;#34;+reactions.">In situ construction of three anion-dependent cu(i) coordination networks as promising heterogeneous catalysts for azide-alkyne &amp;#34;click&amp;#34; reactions.</a> Inorganic Chemistry. 54 (10), 47374743 (2015).</li><li>Llabresixamena, F., Abad, A., Corma, A., Garcia, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MOFs+as+catalysts:+Activity,+reusability+and+shape-selectivity+of+a+Pd-containing+MOF.">MOFs as catalysts: Activity, reusability and shape-selectivity of a Pd-containing MOF.</a> Journal of Catalysis. 250 (2), 294298 (2007).</li><li>Dong, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+palladium-carbon-connected+organometallic+framework+and+its+catalytic+application.">A palladium-carbon-connected organometallic framework and its catalytic application.</a> Chemical Communications. 55 (96), 14414 (2019).</li><li>Moosavi, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Capturing+chemical+intuition+in+synthesis+of+metal-organic+frameworks.">Capturing chemical intuition in synthesis of metal-organic frameworks.</a> Nature Communications. 10 (1), 17 (2019).</li></ol>

Protokolde, istenen fosfin bazlı LVMOF ürününün yeterli kristalliğe sahip olması için izlenmesi gereken birkaç kritik adım vardır. Birincisi, metal öncü ve modülatör karışımının (bu durumda, sırasıyla tetrakis (trifenilfosfin) paladyum (0) ve trifenilfosfin) multitopik fosfin bağlayıcısından (bu durumda, Sn1) bağımsız olarak çözülmesi gerektiğidir. Bu, modülatörün bağlayıcıya göre etkili konsantrasyonu çok düşük olduğunda veya hiç modülatör bulunmadığınd...

Metal-organik çerçeveler veya MOF'lar, kristalin, gözenekli malzemelerin bir sınıfıdır1. MOF'lar, genellikle ikincil bina birimleri (SBU'lar) olarak adlandırılan metal iyonlarından veya metal iyon kümesi düğümlerinden ve iki ve üç boyutlu ağ yapıları2 vermek için çok topikli organik bağlayıcılardan oluşur. Son otuz yılda, MOF'lar gaz depolama3 ve ayırma4, biyotıp5 ve kataliz6'daki potansiyel kullanımları nedeniyle kapsamlı bir şekilde incelenmiştir. Bildirilen MOF'ların ezici çoğunluğu, yüksek oksidasyon durumu metal düğümlerinden ve karboksilatlar2 gibi sert, anyonik donör bağlayıcılardan oluşur. Bununla birlikte, birçok homojen katalizör, fosfinler7 gibi yumuşak donör ligandlarla kombinasyon halinde yumuşak, düşük değerli metaller kullanır. Bu nedenle, düşük değerli metaller içeren MOF'ların kapsamını genişletmek, MOF'ların uygulanabileceği katalitik dönüşümlerin aralığını artırabilir.
Düşük değerli metallerin gömülü yumuşak donör bölgeleri kullanılarak MOF'lara dahil edilmesi için oluşturulan stratejilerin kapsamı sınırlıdır ve ana MOF yapısının serbest gözenek hacmini azaltır 6,8,9,10. Alternatif bir yaklaşım, düşük değerli metalleri doğrudan düğümler veya SBU'lar olarak, MOF'u oluşturmak için bağlayıcılar olarak çok topikli yumuşak donör ligandlarla birlikte kullanmaktır. Bu strateji sadece MOF'taki düşük değerli metal sahaların yüksek oranda yüklenmesini sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çerçeve yapısı11'in kararlılığının bir sonucu olarak çözeltiye metal sızıntısını azaltabilir veya önleyebilir. Örneğin, Figueroa ve iş arkadaşları çok topikli izosiyanür ligandlarını yumuşak donör bağlayıcılar olarak ve Cu(I)12 veya Ni(0)13'ü iki ve üç boyutlu MOF'lar üretmek için düşük değerli metal düğümler olarak kullandılar. Benzer şekilde, Pederson ve iş arkadaşları, bağlayıcı14 olarak pirazin kullanarak sıfır değerlikli grup 6 metal düğümleri içeren MOF'ları sentezlediler. Daha yakın zamanlarda, laboratuvarımız tetratopik fosfin ligandlarını Pd (0) veya Pt (0) düğümleri içeren MOF'ların inşası için bağlayıcılar olarak bildirmiştir (Şekil 1)15. Bu MOF'lar, homojen katalizör7'de fosfin bağlı düşük değerli metal komplekslerinin prevalansı nedeniyle özellikle ilginçtir. Bununla birlikte, genel bir malzeme sınıfı olarak düşük değerli MOF'lar (LVMOF'lar) MOF literatüründe nispeten az araştırılmıştır, ancak azit-alkin kuplajları 16, Suzuki-Miyaura kuplajları 17,18, hidrojenasyon17 ve diğerleri 11 gibi reaksiyonlar için heterojen katalizdeki uygulamalar için büyük umut vaat etmektedir.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65317/65317fig01v2.jpg"> Şekil 1: Fosfin bağlayıcılar kullanılarak LVMOF'ların sentezi. Sikma ve Cohen15, tetratopik fosfin ligandları, E1, bağlayıcılar olarak, Pd (0) ve Pt (0) düğümleri ve bir modülatör olarak trifenilfosfin kullanarak üç boyutlu LVMOF'ların, E1-M'nin sentezini bildirmiştir. Merkezi atom E, Si veya Sn olabilir. Bu <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65317/65317fig01largev2.jpg" target="_blank">şeklin daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayın.</a>
LVMOF'ların bağlayıcılarının ve düğümlerinin doğasındaki farklılıklar, geleneksel MOF malzemelerine kıyasla onlara benzersiz özellikler kazandırabilirken, bu farklılıklar sentetik zorluklar da ortaya çıkarmaktadır. Örneğin, MOF literatüründe yaygın olarak kullanılan metal öncüllerin ve bağlayıcıların birçoğu hava2'de kullanılabilir. Buna karşılık, fosfin bazlı LVMOF'ların başarılı bir şekilde sentezlenmesi, hem havanın hem de suyun dışlanmasını gerektirir15. Benzer şekilde, kristalliği arttırmak için kullanılan modülatör tipleri ve fosfin bazlı LVMOF'ların sentezinde kullanılan çözücüler, MOF literatürünün çoğunda kullanılanlara kıyasla olağandışıdır15. Sonuç olarak, bu malzemelerin sentezi, deneyimli MOF kimyagerlerinin bile daha az aşina olabileceği ekipman ve deneysel teknikler gerektirir. Bu nedenle, bu engellerin etkisini en aza indirmek amacıyla, bu yeni malzeme sınıfının sentezi için adım adım bir yöntem burada sağlanmaktadır. Burada özetlenen protokol, genel deneysel prosedür, havasız teknikler, gerekli ekipman, LVMOF'ların uygun şekilde depolanması ve taşınması ve karakterizasyon yöntemleri dahil olmak üzere fosfin bazlı LVMOF'ların sentezinin tüm yönlerini kapsar. Metal öncül, modülatör ve çözücü seçimi de tartışılmaktadır. Yeni araştırmacıların bu alana girişini sağlamak, katalizdeki uygulamalar için yeni LVMOF'ların ve ilgili malzemelerin keşfedilmesini hızlandırmaya yardımcı olacaktır.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2800 Ultrasonic Cleaner, 3/4 Gallon, 40 kHz</td>
			<td>Branson</td>
			<td>CPX2800H</td>
			<td>Used for sonicating</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Argon, Ultra High Purity</td>
			<td>Matheson</td>
			<td>G1901101</td>
			<td>Used as inert gas source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D8 ADVANCE Powder X-Ray Diffractometer</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>Used to collect PXRD patterns</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dewar Flask</td>
			<td>Chemglass Life Sciences</td>
			<td>CG159303</td>
			<td>Dewar used for liquid nitrogen</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Flask,&#160;High Vacuum Valve, Capacity (mL) 10, Valve Size 0-4 mm</td>
			<td>Synthware Glass</td>
			<td>F490010</td>
			<td>Reaction vessel referred to as &#34;10 mL flask&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Grade 2 Qualitative Filter Paper, Standard, 42.5 mm circle</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>1002-042</td>
			<td>Used for product isolation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylene Chloride (HPLC)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>MFCD00000881</td>
			<td>Dried and deoxygenated prior to use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sn1 (tetratopic phosphine linker)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Prepared according to literature procedure (ref. 15)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SuperNuova+ Stirring Hotplate</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>SP88850190</td>
			<td>Used to heat oil bath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrakis(triphenylphosphine) palladium(0), 99% (99.9+%-Pd)</td>
			<td>Strem Chemicals</td>
			<td>46-2150</td>
			<td>Commercial Pd(0) source</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluene (HPLC)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>MFCD00008512</td>
			<td>Dried and deoxygenated prior to use</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triphenylphosphine, &#8805;95.0% (GC)</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>93092</td>
			<td>Used as a modulator</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Weighing Paper</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>09-898-12B</td>
			<td>Used for solid addition</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental approaches for the synthesis of low-valent metal-organic frameworks from multitopic phosphine linkers

Metal-organik çerçeveler (MOF'ler), gaz depolama ve ayırma, biyotıp, enerji ve katalizdeki potansiyel uygulamaları nedeniyle yoğun araştırma odağının konusudur. Son zamanlarda, düşük değerli MOF'lar (LVMOF'lar) heterojen katalizörler olarak potansiyel kullanımları için araştırılmıştır ve multitopik fosfin bağlayıcılarının LVMOF'ların oluşumu için yararlı bir yapı taşı olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, fosfin bağlayıcıları kullanarak LVMOF'ların sentezi, hava ve suyun dışlanması ve geleneksel olmayan modülatörlerin ve çözücülerin kullanımı da dahil olmak üzere MOF sentetik literatürünün çoğundakilerden farklı koşullar gerektirir ve bu da bu malzemelere erişmeyi biraz daha zorlaştırır. Bu çalışma, aşağıdakiler hakkında bilgi de dahil olmak üzere LVMOF'ların fosfin bağlayıcılarla sentezi için genel bir öğretici görevi görür: 1) metal öncülünün, modülatörün ve çözücünün akıllıca seçimi; 2) Deneysel prosedürler, havasız teknikler ve gerekli ekipmanlar; 3) Ortaya çıkan LVMOF'ların uygun şekilde depolanması ve elleçlenmesi; ve 4) bu malzemeler için yararlı karakterizasyon yöntemleri. Bu raporun amacı, MOF araştırmasının bu yeni alt alanının önündeki engeli azaltmak ve yeni katalitik malzemelere doğru ilerlemeleri kolaylaştırmaktır.

Metal-organic frameworks, or MOFs, are a class of crystalline, porous materials1. MOFs are constructed from metal ions or metal ion cluster nodes, often referred to as secondary building units (SBUs), and multitopic organic linkers to give two- and three-dimensional network structures2. Over the past three decades, MOFs have been studied extensively due to their potential use in gas storage3 and separation4, biomedicine5, and catalysis6. The overwhelming majority of MOFs reported are composed of high-oxidation state metal nodes and hard, anionic donor linkers, such as carboxylates2. However, many homogeneous catalysts utilize soft, low-valent metals in combination with soft donor ligands, such as phosphines7. Therefore, expanding the scope of MOFs that contain low-valent metals can increase the range of catalytic transformations to which MOFs can be applied.
The established strategies for the incorporation of low-valent metals into MOFs using embedded soft donor sites are limited in scope and reduce the free pore volume of the parent MOF structure6,8,9,10. An alternative approach is to use low-valent metals directly as nodes or SBUs in combination with multitopic soft donor ligands as linkers to construct the MOF. This strategy not only provides a high loading of low-valent metal sites in the MOF but may also reduce or prevent metal leaching into the solution as a result of the stability of the framework structure11. For example, Figueroa and co-workers used multitopic isocyanide ligands as soft donor linkers and Cu(I)12 or Ni(0)13 as low-valent metal nodes to produce two- and three-dimensional MOFs. Similarly, Pederson and co-workers synthesized MOFs containing zero-valent group 6 metal nodes using pyrazine as a linker14. More recently, our laboratory reported tetratopic phosphine ligands as linkers for the construction of MOFs containing Pd(0) or Pt(0) nodes (Figure 1)15. These MOFs are particularly interesting due to the prevalence of phosphine-ligated low-valent metal complexes in homogeneous catalysis7. Nevertheless, low-valent MOFs (LVMOFs) as a general class of materials are relatively underexplored in the MOF literature but have great promise for applications in heterogeneous catalysis for reactions such as azide-alkyne coupling16, Suzuki-Miyaura coupling17,18, hydrogenation17, and others11.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65317/65317fig01v2.jpg" /> 
Figure 1: Synthesis of LVMOFs using phosphine linkers. Sikma and Cohen15 reported the synthesis of three-dimensional LVMOFs, E1-M, using tetratopic phosphine ligands, E1, as linkers, Pd(0) and Pt(0) as nodes, and triphenylphosphine as a modulator. The central atom, E, can be Si or Sn. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65317/65317fig01largev2.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
While the differences in the nature of the linkers and nodes of LVMOFs may give them unique properties compared to conventional MOF materials, these differences also introduce synthetic challenges. For example, many of the metal precursors and linkers that are commonly used in the MOF literature can be used in air2. In contrast, the successful synthesis of phosphine-based LVMOFs requires the exclusion of both air and water15. Similarly, the types of modulators used to promote crystallinity and the solvents used in the synthesis of phosphine-based LVMOFs are unusual compared to those used in most of the MOF literature15. As a result, the synthesis of these materials requires equipment and experimental techniques that even experienced MOF chemists may be less familiar with. Therefore, in an effort to minimize the impact of these obstacles, a step-by-step method for the synthesis of this new class of materials is provided here. The protocol outlined here covers all aspects of the synthesis of phosphine-based LVMOFs, including the overall experimental procedure, air-free techniques, the required equipment, the proper storage and handling of LVMOFs, and characterization methods. The choice of the metal precursor, modulator, and solvent are also discussed. Enabling the entry of new researchers into this field will help accelerate the discovery of novel LVMOFs and related materials for applications in catalysis.

Yazar Spotlight: Çok Noktalı Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerlikli Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi için Deneysel Yaklaşımlar  

Çok Amaçlı Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerli Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi için Deneysel Yaklaşımlar

Our research aims to explore the synthesis and properties of metal organic frameworks constructed from low-valent metal ions. How to prepare these materials and their characteristics are not widely understood, but they likely hold tremendous opportunities for solid-state catalysis and other applications. Beyond our own work, there have been only a handful of reports on MOFs prepared from low-valent metal ions.Perhaps the most notable are those by Professor Joshua Figueroa here at UC San Diego who has described MOFs prepared from bulky isocyanate ligands and zero or monovalent metals. Because there are so few descriptions of low-valent MOFs, our protocol is providing a first baseline protocol that works for making these materials. That stated, our protocol is specifically designed for phosphine ligands and may not be readily translatable to different ligand systems such as isocyanates.Our findings open up opportunities to explore MOF materials with distinct characteristics from most MOFs described to date. For example, we have a new paper in press reporting a solid-state analog of Vaska's complex, which binds oxygen reversibly in a unique manner compared to the few other MOFs that do this. We are interested in opening up new opportunities to make low-valent MOFs, particularly as new solid-state catalysts.We want to answer questions such as:What other low-valent metal ions can be used to make LV MOFs, and can we mimic the reactivity of low-valent compounds using these solid-state materials?

Sn1-Pd'nin başarılı sentezi parlak sarı, kristalin bir katı üretir. Benzer tetratopik fosfin bağlayıcıları kullanan Pd(0) MOF ürünleri de sarıdır. Reaksiyonun başarılı olup olmadığını belirlemenin en etkili yolu, PXRD modelini toplamak ve numunenin kristalliğini değerlendirmektir. Örneğin, Şekil 2, kristalin Sn1-Pd'nin PXRD modelini göstermektedir. Numunenin kristalin olduğunu doğrulamak için temel özellikler, yansıma zirveler...

Watch this Scientific Journal Video about Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers at JoVE.com

Burada, düşük değerli metal-organik çerçevelerin (LVMOF'lar) düşük değerli metallerden ve çok toppik fosfin bağlayıcılarından havasız koşullar altında sentezlenmesi için bir protokol açıklıyoruz. Elde edilen malzemeler, düşük değerli metal bazlı homojen katalizörlerin heterojen katalizör taklitleri olarak potansiyel uygulamalara sahiptir.

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, ...

Araştırmamız, düşük değerli metal iyonlarından yapılmış metal organik çerçevelerinin sentezini ve özelliklerini araştırmayı amaçlamaktadır. Bu malzemelerin nasıl hazırlanacağı ve özellikleri yaygın olarak anlaşılmamıştır, ancak katı hal katalizi ve diğer uygulamalar için muazzam fırsatlar barındırmaktadırlar. Kendi çalışmalarımızın ötesinde, düşük değerli metal iyonlarından hazırlanan MOF'lar hakkında sadece bir avuç rapor var.Belki de en dikkate değer olanı, UC San Diego'daki Profesör Joshua Figueroa'nın, hacimli izosiyanat ligandlarından ve sıfır veya tek değerli metallerden hazırlanan MOF'ları tanımladığı kişilerdir. Düşük değerli MOF'ların çok az açıklaması olduğundan, protokolümüz bu malzemeleri yapmak için çalışan ilk temel protokolü sağlamaktadır. Bununla birlikte, protokolümüz fosfin ligandları için özel olarak tasarlanmıştır ve izosiyanatlar gibi farklı ligand sistemlerine kolayca çevrilemeyebilir.Bulgularımız, bugüne kadar açıklanan MOF'ların çoğundan farklı özelliklere sahip MOF malzemelerini keşfetme fırsatları sunmaktadır. Örneğin, basında, Vaska'nın kompleksinin katı hal analoğunu, oksijeni bunu yapan diğer birkaç MOF'a kıyasla benzersiz bir şekilde geri dönüşümlü olarak bağlayan yeni bir makalemiz var. Özellikle yeni katı hal katalizörleri olarak düşük değerli MOF'lar yapmak için yeni fırsatlar yaratmakla ilgileniyoruz.Aşağıdaki gibi soruları cevaplamak istiyoruz: AG MOF'ları yapmak için başka hangi düşük değerli metal iyonları kullanılabilir ve bu katı hal malzemelerini kullanarak düşük değerli bileşiklerin reaktivitesini taklit edebilir miyiz?

Çok Amaçlı Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerli Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi için Deneysel Yaklaşımlar

Abstract