Name: heterogeneous removal of water-soluble ruthenium olefin metathesis catalyst from aqueous media via host-guest interaction
Uploaded: 2018-08-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Heterogeneous Removal of Water-Soluble Ruthenium Olefin Metathesis Catalyst from Aqueous Media Via Host-Guest Interaction Video at JoVE.com

Detta arbete stöds av Florida State University energi och material anställa initiativ och FSU Institutionen för kemi och biomedicinsk teknik.

Obs: Vi presenterade syntesen av 4-(97-(adamantan-1-yloxy)-2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,44,47,50,53,56,59,62,65,68,71,74,77,80,83,86,89,92,95-dotriacontaoxaheptanonacontyl)-1,3-dimesityl-4,5-dihydro-1H-imidazol-3-ium tetrafluoroborat (imidazolium salt A) och värd komplex, β-CD ympade kiseldioxid, i våra tidigare papper38. I protokollet beskriver vi en syntes av våra vattenlösliga Ru olefin metates katalysator och metates reaktioner (RCM och stoja).
1. Samma...

<ol>
	<li>Allen, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Metathesis. , (2015).</li><li>Vougioukalakis, G. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removing+Ruthenium+Residues+from+Olefin+Metathesis+Reaction+Products.">Removing Ruthenium Residues from Olefin Metathesis Reaction Products.</a> Chemistry-A European Journal. 18 (29), 8868-8880 (2012).</li><li>Hartwig, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Organotransition Metal Chemistry: From Bonding to Catalysis. , (2010).</li><li>Lehn, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+complex+matter:+Supramolecular+chemistry+and+self-organization.">Toward complex matter: Supramolecular chemistry and self-organization.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 99 (8), 4763-4768 (2002).</li><li>Chen, G., Jiang, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclodextrin-based+inclusion+complexation+bridging+supramolecular+chemistry+and+macromolecular+self-assembly.">Cyclodextrin-based inclusion complexation bridging supramolecular chemistry and macromolecular self-assembly.</a> Chemical Society Reviews. 40 (5), 2254-2266 (2011).</li><li>Ma, X., Zhao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biomedical+Applications+of+Supramolecular+Systems+Based+on+Host-Guest+Interactions.">Biomedical Applications of Supramolecular Systems Based on Host-Guest Interactions.</a> Chemical Reviews. 115 (15), 7794-7839 (2015).</li><li>Shetty, D., Khedkar, J. K., Park, K. M., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+we+beat+the+biotin-avidin+pair?:+cucurbit[7]uril-based+ultrahigh+affinity+host-guest+complexes+and+their+applications.">Can we beat the biotin-avidin pair?: cucurbit[7]uril-based ultrahigh affinity host-guest complexes and their applications.</a> Chemical Society Reviews. 44 (23), 8747-8761 (2015).</li><li>Schmidt, B. V. K. J., Barner-Kowollik, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+Macromolecular+Material+Design-The+Versatility+of+Cyclodextrin-Based+Host-Guest+Chemistry.">Dynamic Macromolecular Material Design-The Versatility of Cyclodextrin-Based Host-Guest Chemistry.</a> Angewandte Chemie International Edition. 56 (29), 8350-8369 (2017).</li><li>Khan, A. R., Forgo, P., Stine, K. J., D'Souza, V. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methods+for+Selective+Modifications+of+Cyclodextrins.">Methods for Selective Modifications of Cyclodextrins.</a> Chemical Reviews. 98 (5), 1977-1996 (1998).</li><li>Szejtli, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introduction+and+General+Overview+of+Cyclodextrin+Chemistry.">Introduction and General Overview of Cyclodextrin Chemistry.</a> Chemical Reviews. 98 (5), 1743-1754 (1998).</li><li>Li, J., Loh, X. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclodextrin-based+supramolecular+architectures:+Syntheses,+structures,+and+applications+for+drug+and+gene+delivery.">Cyclodextrin-based supramolecular architectures: Syntheses, structures, and applications for drug and gene delivery.</a> Advanced Drug Delivery Reviews. 60 (9), 1000-1017 (2008).</li><li>Crini, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review:+A+History+of+Cyclodextrins.">Review: A History of Cyclodextrins.</a> Chemical Reviews. 114 (21), 10940-10975 (2014).</li><li>Zhang, Z. X., Liu, K. L., Li, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Thermoresponsive+Hydrogel+Formed+from+a+Star-Star+Supramolecular+Architecture.">A Thermoresponsive Hydrogel Formed from a Star-Star Supramolecular Architecture.</a> Angewandte Chemie International Edition. 52 (24), 6180-6184 (2013).</li><li>Harada, A., Takashima, Y., Nakahata, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supramolecular+Polymeric+Materials+via+Cyclodextrin-Guest+Interactions.">Supramolecular Polymeric Materials via Cyclodextrin-Guest Interactions.</a> Accounts of Chemical Research. 47 (7), 2128-2140 (2014).</li><li>Ballester, P., Vidal-Ferran, A., van Leeuwen, P. W. N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modern+Strategies+in+Supramolecular+Catalysis.">Modern Strategies in Supramolecular Catalysis.</a> Advances in Catalysis. 54 (1), 63-126 (2011).</li><li>Raynal, M., Ballester, P., Vidal-Ferran, A., van Leeuwen, P. W. N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supramolecular+catalysis.+Part+1:+non-covalent+interactions+as+a+tool+for+building+and+modifying+homogeneous+catalysts.">Supramolecular catalysis. Part 1: non-covalent interactions as a tool for building and modifying homogeneous catalysts.</a> Chemical Society Reviews. 43 (5), 1660-1733 (2014).</li><li>Szente, L., Szem&#225;n, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cyclodextrins+in+Analytical+Chemistry:+Host-Guest+Type+Molecular+Recognition.">Cyclodextrins in Analytical Chemistry: Host-Guest Type Molecular Recognition.</a> Analytical Chemistry. 85 (17), 8024-8030 (2013).</li><li>Fourmentin, S., Ciobanu, A., Landy, D., Wenz, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Space+filling+of+&#946;-cyclodextrin+and+&#946;-cyclodextrin+derivatives+by+volatile+hydrophobic+guests.">Space filling of &#946;-cyclodextrin and &#946;-cyclodextrin derivatives by volatile hydrophobic guests.</a> Beilstein Journal of Organic Chemistry. 9, 1185-1191 (2013).</li><li>Astruc, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Olefin Metathesis: Theory and Practice. , (2014).</li><li>Samoj&#322;owicz, C., Bieniek, M., Grela, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ruthenium-Based+Olefin+Metathesis+Catalysts+Bearing+N-Heterocyclic+Carbene+Ligands.">Ruthenium-Based Olefin Metathesis Catalysts Bearing N-Heterocyclic Carbene Ligands.</a> Chemical Reviews. 109 (8), 3708-3742 (2009).</li><li>Vougioukalakis, G. C., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ruthenium-Based+Heterocyclic+Carbene-Coordinated+Olefin+Metathesis+Catalysts.">Ruthenium-Based Heterocyclic Carbene-Coordinated Olefin Metathesis Catalysts.</a> Chemical Reviews. 110 (3), 1746-1787 (2010).</li><li>Herbert, M. B., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Z-Selective+Cross+Metathesis+with+Ruthenium+Catalysts:+Synthetic+Applications+and+Mechanistic+Implications.">Z-Selective Cross Metathesis with Ruthenium Catalysts: Synthetic Applications and Mechanistic Implications.</a> Angewandte Chemie International Edition. 54 (17), 5018-5024 (2015).</li><li>Maier, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Medium-Sized+Rings+by+the+Ring-Closing+Metathesis+Reaction.">Synthesis of Medium-Sized Rings by the Ring-Closing Metathesis Reaction.</a> Angewandte Chemie International Edition. 39 (12), 2073-2077 (2000).</li><li>Clavier, H., Grela, K., Kirschning, A., Mauduit, M., Nolan, S. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sustainable+Concepts+in+Olefin+Metathesis.">Sustainable Concepts in Olefin Metathesis.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46 (36), 6786-6801 (2007).</li><li>Cho, J. H., Kim, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Efficient+Method+for+Removal+of+Ruthenium+Byproducts+from+Olefin+Metathesis+Reactions.">An Efficient Method for Removal of Ruthenium Byproducts from Olefin Metathesis Reactions.</a> Organic Letters. 5 (4), 531-533 (2003).</li><li>Skowerski, K., Gu&#322;ajski, &. #. 3. 2. 1. ;. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Olefin Metathesis: Theory and Practice. , (2014).</li><li>Committee for medicinal products for human use (CHMP). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guideline on the specification limits for residues of metal catalysts or metal reagents (Doc.Ref. EMEA/CHMP/SWP/4446/2000). , 1-34 (2008).</li><li>Maynard, H. D., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+technique+for+the+removal+of+ruthenium+from+olefin+metathesis+reaction+products.">Purification technique for the removal of ruthenium from olefin metathesis reaction products.</a> Tetrahedron Letters. 40 (22), 4137-4140 (1999).</li><li>Paquette, L. A., 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+Convenient+Method+for+Removing+All+Highly-Colored+Byproducts+Generated+during+Olefin+Metathesis+Reactions.">A Convenient Method for Removing All Highly-Colored Byproducts Generated during Olefin Metathesis Reactions.</a> Organic Letters. 2 (9), 1259-1261 (2000).</li><li>Ahn, Y. M., Yang, K., Georg, G. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Convenient+Method+for+the+Efficient+Removal+of+Ruthenium+Byproducts+Generated+during+Olefin+Metathesis+Reactions.">A Convenient Method for the Efficient Removal of Ruthenium Byproducts Generated during Olefin Metathesis Reactions.</a> Organic Letters. 3 (9), 1411-1413 (2001).</li><li>Westhus, M., Gonthier, E., Brohm, D., Breinbauer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+and+inexpensive+scavenger+resin+for+Grubbs'+catalyst.">An efficient and inexpensive scavenger resin for Grubbs' catalyst.</a> Tetrahedron Letters. 45 (15), 3141-3142 (2004).</li><li>McEleney, K., Allen, D. P., Holliday, A. E., Crudden, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functionalized+Mesoporous+Silicates+for+the+Removal+of+Ruthenium+from+Reaction+Mixtures.">Functionalized Mesoporous Silicates for the Removal of Ruthenium from Reaction Mixtures.</a> Organic Letters. 8 (13), 2663-2666 (2006).</li><li>Galan, B. R., Kalbarczyk, K. P., Szczepankiewicz, S., Keister, J. B., Diver, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Rapid+and+Simple+Cleanup+Procedure+for+Metathesis+Reactions.">A Rapid and Simple Cleanup Procedure for Metathesis Reactions.</a> Organic Letters. 9 (7), 1203-1206 (2007).</li><li>Michrowska, A., 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+green+catalyst+for+green+chemistry:+Synthesis+and+application+of+an+olefin+metathesis+catalyst+bearing+a+quaternary+ammonium+group.">A green catalyst for green chemistry: Synthesis and application of an olefin metathesis catalyst bearing a quaternary ammonium group.</a> Green Chemistry. 8 (8), 685-688 (2006).</li><li>Skowerski, K., 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=Easily+removable+olefin+metathesis+catalysts.">Easily removable olefin metathesis catalysts.</a> Green Chemistry. 14 (12), 3264-3268 (2012).</li><li>Kosnik, W., Grela, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+functionalised+N-heterocyclic+carbene+ligands+bearing+a+long+spacer+and+their+use+in+olefin+metathesis.">Synthesis of functionalised N-heterocyclic carbene ligands bearing a long spacer and their use in olefin metathesis.</a> Dalton Transactions. 42 (20), 7463-7467 (2013).</li><li>Hong, S. H., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+Removal+of+Ruthenium+Byproducts+from+Olefin+Metathesis+Products+by+Simple+Aqueous+Extraction.">Efficient Removal of Ruthenium Byproducts from Olefin Metathesis Products by Simple Aqueous Extraction.</a> Organic Letters. 9 (10), 1955-1957 (2007).</li><li>Kim, C., Ondrusek, B. A., Chung, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Removable+Water-Soluble+Olefin+Metathesis+Catalyst+via+Host-Guest+Interaction.">Removable Water-Soluble Olefin Metathesis Catalyst via Host-Guest Interaction.</a> Organic Letters. 20 (3), 736-739 (2018).</li><li>Hong, S. H., Wenzel, A. G., Salguero, T. T., Day, M. W., Grubbs, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decomposition+of+Ruthenium+Olefin+Metathesis+Catalysts.">Decomposition of Ruthenium Olefin Metathesis Catalysts.</a> Journal of the American Chemical Society. 129 (25), 7961-7968 (2007).</li><li>Qi, M., Chew, B. K. J., Yee, K. G., Zhang, Z. X., Young, D. J., Hor, T. S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+catch-release+catalysis+system+based+on+supramolecular+host-guest+interactions.">A catch-release catalysis system based on supramolecular host-guest interactions.</a> RSC Advances. 6 (28), 23686-23692 (2016).</li></ol>

Vi beskrivs syntesen av flyttbara homogen Ru olefin metates katalysator och dess avlägsnande från både vattenfasen och den organiska lösningar. Homogen catalysis ger många fördelar jämfört med heterogena katalysatorer, såsom höga reaktivitet och snabba reaktionen klassar; avlägsnande av begagnade katalysatorn från produkten är dock svårare än heterogena katalysator3. Det viktigaste inslaget i synthesized katalysator är NHC liganden, som bär adamantyl uppbundna vatten lösliga olig...

Avlägsnande av den homogena Metallorganisk katalys från produkten är en viktig fråga i modern kemi1,2. Kvarstående katalysator orsakar inte bara ett toxicitet problem från sin heavy metal element, men också en oönskad omvandling av produkten från dess potentiella reaktivitet. Homogen katalysator ger många fördelar, såsom hög aktivitet, snabba reaktionen klassar och chemoselectivity3, men dess avlägsnande från produkten är mycket svårare än heterogena katalysator som enkelt tas bort genom filtrering eller dekantering. Kombinationen av fördelarna med homogena och heterogena katalysator, dvs, homogen reaktion och heterogena borttagning, representerar viktiga koncept för mycket reaktiva och lätt flyttbara metallorganiska katalysatorer. Figur 1 illustreras den arbetande principen för homogena reaktion och heterogena borttagning av katalysatorn via host-gäst interaktion.
Värd-gäst kemi är noncovalent limning molekylär igenkänning mellan molekyler som värd och gäst molekyler i supramolekylär kemi4,5,6,7,8. Cyklodextrin (CDs), cykliska oligosackarider, är representativa värd molekyler9,10,11,12, och de har tillämpats på breda områden av vetenskap såsom, polymervetenskap 13 , 14, katalys15,16, biomedicinska tillämpningar6,10och analytisk kemi17. En gäst molekyl, adamatane, binder starkt till hydrofoba hålighet i β-CD (host, 7-membered cykliska sackarid) med hög association konstant, Ka (logga Ken = 5,04)18. Detta supramolekylär affinitet är tillräckligt stark för att ta bort kvarvarande katalysator komplexa från aqueous reaktion lösningen med solid stöds β-CD.
Bland många katalysatorer som är berättigade till värd-gäst avlägsnande, studerades Ru olefin metates katalysator på grund av hög praktiska verktyg och hög stabilitet mot luft och fukt. Olefin metates reaktionen är ett viktigt verktyg i syntetisk kemi att bilda en kol-koldubbelbindning i närvaro av en övergång metall katalysator19,20,21,22. Utvecklingen av stabila Ru olefin metates katalysator utlöst metatesen som stora fält i syntetisk kemi (t.ex., RCM och cross metates (CM)) samt polymervetenskap (t.ex., stoja och acykliska Dien metates (ADMET)). I synnerhet syntetiserar RCM macrocycles och medelstora ringar som har varit svårt att konstruera23.
Trots syntetiska utilities av metates-Ru katalyseras är fullständigt avlägsnande av begagnade Ru katalysator från önskad produkt en stor utmaning för många praktiska tillämpningar24. Till exempel observerades 1912 ppm av Ru rester i ring-stängning metates produkt efter kiselgel kolumn kromatografi25. Kvarstående Ru kan orsaka problem såsom olefin isomerisering, nedbrytning, färgläggning och toxicitet av farmaceutiska produkter26. Internationella konferensen om harmonisering (ICH) publicerade en riktlinje av kvarvarande metall reagenser i läkemedel. Högst tillåtna Ru nivå i farmaceutisk produkt är 10 ppm27. Av dessa skäl var olika metoder försökt att ta bort Ru rester från produkt lösning28,29,30,31,32,33. Utvecklingen av flyttbara Ru katalysatorer har också studerats för rening utan någon särskild behandling efter reaktionen. Bland olika reningsmetoder, var katalysator ligand ändringar försökte förbättra effektiviteten av kiselgel filtrering och flytande extraktion. Högeffektiva kiselgel filtrering kan exempelvis uppnås genom introducerade ion tagg på bensylidenkamfer34 eller ryggraden i NHC ligand35,36. Katalysator försedda poly(ethylene glycol)37 eller ion tag35 på en NHC ligand kan förbättra effektiviteten i vattenlösning extraktion för Ru katalysator borttagning.
Nyligen rapporterade vi mycket vattenlösliga Ru olefin metates katalysator, som visade inte bara höga reaktivitet, men också hög katalysator avverkning. Dessutom inträffade metates och katalysator avlägsnande i både vatten och diklormetan34,35,36,37. Det viktigaste inslaget i ny katalysator är att den nya NHC bär adamantyl bundna oligo(ethylene glycol). Oligo(ethylene glycol) ger hög vattenlöslighet av hela katalysatorn komplexa. Dessutom äger oligo(ethylene glycol) adamantyl slutet grupp som kan användas i värd-gäst interaktion med yttre β-CD.
Häri, beskrev vi protokollen för katalysator syntes, metates reaktioner och katalysator borttagning i både vatten och diklormetan.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:767px;" width="767">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Hoveyda-Grubbs Catalyst 1st Generation</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">577944</td>
			<td style="width:167px;">Air sensitivie. Light sensitivie.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Diethyl diallylmalonate</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">283479</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Ethyl vinyl ether</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">422177</td>
			<td>Air sensitive.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Aluminum oxide</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">06300</td>
			<td>Activated, neutral, Brockmann Activity I</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">Potassium bis(trimethylsilyl)amide solution (0.5 M in toluene)</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">277304</td>
			<td>Moisture sensitive.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Etyhl acetate</td>
			<td style="width:160px;">VWR</td>
			<td style="width:157px;">BDH1123</td>
			<td>Flammable liquid.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Methanol</td>
			<td style="width:160px;">VWR</td>
			<td style="width:157px;">BDH1135</td>
			<td>Flammable liquid. Toxic.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Deuterium Oxide 99.8%D</td>
			<td style="width:160px;">TCI</td>
			<td style="width:157px;">W0002</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:283px;">Methylene Chloride-D2 (D, 99.8%)</td>
			<td style="width:160px;">Cambridge Isotope Laboratories, Inc.</td>
			<td style="width:157px;">DLM-23</td>
			<td>Flammable liquid. Toxic.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Activated carbon</td>
			<td style="width:160px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:157px;">242276</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Magnesium sulfate</td>
			<td style="width:160px;">EMD Millipore</td>
			<td style="width:157px;">MX0075</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:283px;">Ethyl ether</td>
			<td style="width:160px;">EMD Millipore</td>
			<td style="width:157px;">EX0190</td>
			<td>Flammable liquid.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

heterogeneous removal of water-soluble ruthenium olefin metathesis catalyst from aqueous media via host-guest interaction

En mycket effektiv övergång metall katalysator borttagningsmetod är utvecklad. Vattenlösliga katalysatorn innehåller en nydesignade NHC ligand för katalysator borttagning via host-gäst interaktioner. Den nya NHC liganden äger en adamantyl (gäst) uppbundna linjär etylenglykol enheter för hydrofoba inkludering i kaviteten av en β-cyklodextrin (β-CD) värd förening. Den nya NHC liganden tillämpades en Ru-baserade olefin metates katalysator. Ru katalysatorn visat Utmärkt aktivitet i representativa ring-stängning metates (RCM) och ringa-öppning metates polymerisation (Stoja) reaktioner i vattenmedium samt organiskt lösningsmedel, CH2Cl2. Efter reaktionen var fullständig, kvardröjande Ru återstoden togs bort från en vattenlösning med effektiviteten i mer än 99% (53 ppm av Ru rester) genom enkel filtrering utnyttja en host-gäst interaktion mellan olösliga kiseldioxid-ympade β-CD-(host) och den adamantyl fraktionen (gäst) på katalysatorn. Den nya Ru katalysatorn visade också hög reningsgrad via utvinning när reaktionen körs i organiskt lösningsmedel av partitionering rå reaktionsblandningen mellan lager av dietyleter och vatten. På så sätt stannar katalysatorn i vattenskiktet endast. I organiska skikt var kvarstående Ru endast 0,14 ppm i RCM reaktionerna av diallyl föreningar.

Figur 2 beskrivs ligand utbyte reaktionen för vår katalysator 1. 1H NMR spectrumen visas i figur 3.
Figur 4 visar RCM i vattenlösning och efterföljande avlägsnandet av begagnade katalysator från reaktionsblandningen via host-gäst interaktion och tabell 1 sammanfattar RCM i vattenlösning. ...

Watch this Scientific Journal Video about Heterogeneous Removal of Water-Soluble Ruthenium Olefin Metathesis Catalyst from Aqueous Media Via Host-Guest Interaction Video at JoVE.com

Heterogeneous Removal of Water-Soluble Ruthenium Olefin Metathesis Catalyst from Aqueous Media Via Host-Guest Interaction Video (Video) | JoVE

En flyttbar vattenlösliga N-heterocykliska Karben (NHC) liganden i vattenmedium via host-gäst interaktion har utvecklats. Vi visat representativa olefin metates reaktioner i vatten samt som diklormetan. Antingen via host-gäst interaktion eller utvinning var kvarstående rutenium (Ru) katalysatorn så låg som 0,14 ppm efter reaktionen.

Heterogena borttagning av vattenlösliga rutenium Olefin metates katalysator från vattenmedium Via Host-gäst interaktion

A highly efficient transition metal catalyst removal method is developed. The water-soluble catalyst contains a newly-designed NHC ligand for the catalyst ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Heterogeneous Removal of Water-Soluble Ruthenium Olefin Metathesis Catalyst from Aqueous Media Via Host-Guest Interaction

Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia Video (Video) | JoVE

Beredning av hydrofoba metal-organic frame via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition av perfluoralkaner för borttagning av ammoniak

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes

The Synthesis, Characterization and Reactivity of a Series of Ruthenium N-triphosPh Complexes Video (Video) | JoVE

Den sammanfattande, karakterisering och reaktivitet av en serie av Ruthenium<em&gt; N</em&gt; -triphos<sup&gt; Ph</sup&gt; Anläggningar

Herein we report the synthesis of a tridentate phosphine ligand N(CH2PPh2)3 (N-triphosPh) (1) via a phosphorus based Mannich reaction of the ...

Water in Oil Emulsions: A New System for Assembling Water-soluble Chlorophyll-binding Proteins with Hydrophobic Pigments

Water in Oil Emulsions: A New System for Assembling Water-soluble Chlorophyll-binding Proteins with Hydrophobic Pigments Video (Video) | JoVE

Vatten i oljeemulsioner: Ett nytt system för montering Vattenlösliga klorofyllbindande proteiner med hydrofoba pigment

Chlorophylls (Chls) and bacteriochlorophylls (BChls) are the primary cofactors that carry out photosynthetic light harvesting and electron transport. ...

HKUST-1 as a Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of Vanillin

HKUST-1 as a Heterogeneous Catalyst for the Synthesis of Vanillin Video (Video) | JoVE

HKUST-1 som en heterogen katalysator för syntes av Vanillin

Vanillin (4-hydoxy-3-methoxybenzaldehyde) is the main component of the extract of vanilla bean. The natural vanilla scent is a mixture of approximately ...

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

Synthesis of a Water-soluble Metalâ€“Organic Complex Array Video (Video) | JoVE

Syntes av en vattenlösligt metall-organiskt komplex Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Synthesis and Evaluation of a Ruthenium-based Mitochondrial Calcium Uptake Inhibitor

Synthesis and Evaluation of a Ruthenium-based Mitochondrial Calcium Uptake Inhibitor Video (Video) | JoVE

Syntes och utvärdering av en rutenium-baserade mitokondriell kalcium upptag-hämmare

We detail the synthesis and purification of a mitochondrial calcium uptake inhibitor, [(OH2)(NH3)4Ru(&#181;-O)Ru(NH3)4(OH2)]5+. The optimized synthesis of ...

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction

Synthesis and Performance Characterizations of Transition Metal Single Atom Catalyst for Electrochemical CO2 Reduction Video (Video) | JoVE

Syntes och prestanda karakteriseringar av övergång metall enda Atom katalysator för elektrokemisk CO2 minskning

This protocol presents both the synthesis method of the Ni single atom catalyst, and the electrochemical testing of its catalytic activity and selectivity ...

Preparation of Polyoxometalate-based Photo-responsive Membranes for the Photo-activation of Manganese Oxide Catalysts

Preparation of Polyoxometalate-based Photo-responsive Membranes for the Photo-activation of Manganese Oxide Catalysts Video (Video) | JoVE

Beredning av Polyoxometalate-baserade foto-lyhörd membran för foto-aktivering av Manganese Oxide katalysatorer

This paper presents a method to prepare charge-transfer chromophores using polyoxotungstate (PW12O403-), transition metal ions (Ce3+ or Co2+), and organic ...

Photogeneration of N-Heterocyclic Carbenes: Application in Photoinduced Ring-Opening Metathesis Polymerization

Photogeneration of N-Heterocyclic Carbenes: Application in Photoinduced Ring-Opening Metathesis Polymerization Video (Video) | JoVE

Photogeneration av N-heterocykliska karbener: tillämpning i Photoinduced ringa-öppning metates polymerisation

We report a method to generate the N-heterocyclic carbene (NHC) 1,3-dimesitylimidazol-2-ylidene (IMes) under UV-irradiation at 365 nm to characterize IMes ...

Multiscale Sampling of a Heterogeneous Water/Metal Catalyst Interface using Density Functional Theory and Force-Field Molecular Dynamics

Multiscale Sampling of a Heterogeneous Water/Metal Catalyst Interface using Density Functional Theory and Force-Field Molecular Dynamics Video (Video) | JoVE

Multiscale provtagning av en heterogen vatten/Metal Catalyst gränssnitt som använder täthetsfunktionalteori och kraftfält molekyldynamik

A significant number of heterogeneously-catalyzed chemical processes occur under liquid conditions, but simulating catalyst function under such conditions ...