Name: development of heterogeneous enantioselective catalysts using chiral metal-organic frameworks (mofs)
Uploaded: 2020-01-17T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks MOFs at JoVE.com

Эта работа была поддержана Национальным исследовательским фондом Кореи (NRF) Программа фундаментальных научных исследований NRF-2019R1A2C4070584 и Научно-исследовательским центром NRF-2016R1A5A1009405, финансируемыми правительством Кореи (MSIP). С. Ким был поддержан NRF Global Ph.D. Стипендией (NRF-2018H1A2A1062013).

1. Подготовка кристалловS)-KUMOF-1 в трех размерах
ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый шаг следует экспериментальной секции и дополнительной информации предыдущих докладов2,24,27. Три различных размера (S) -KUMOF-1 были подготовле...

<ol>
	<li>Yoon, M., Srirambalaji, R., 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=Homochiral+Metal-Organic+Frameworks+for+Asymmetric+Heterogeneous+Catalysis.">Homochiral Metal-Organic Frameworks for Asymmetric Heterogeneous Catalysis.</a> Chemical Reviews. 112, 1196-1231 (2012).</li><li>Jeong, K. S., 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=Asymmetric+Catalytic+Reactions+by+NbO-Type+Chiral+Metal-organic+Frameworks.">Asymmetric Catalytic Reactions by NbO-Type Chiral Metal-organic Frameworks.</a> Chemical Science. 2, 877-882 (2011).</li><li>Ma, L., Falkowski, J. M., Abney, C., 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=A+Series+of+Isoreticular+Chiral+Metal-Organic+Frameworks+as+a+Tunable+Platform+for+Asymmetric+Catalysis.">A Series of Isoreticular Chiral Metal-Organic Frameworks as a Tunable Platform for Asymmetric Catalysis.</a> Nature Chemistry. 2, 838-846 (2010).</li><li>F&#233;rey, 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+Chromium+Terephthalate-Based+Solid+with+Unusually+Large+Pore+Volumes+and+Surface+Area.">A Chromium Terephthalate-Based Solid with Unusually Large Pore Volumes and Surface Area.</a> Science. 309, 2040-2042 (2005).</li><li>Doitomi, K., Xu, K., Hirao, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Mechanism+of+an+asymmetric+Ring-Opening+Reaction+of+Epoxide+with+Amine+Catalyzed+by+a+Metal-Organic+Framework:+Insights+from+Combined+Quantum+Mechanics+and+Molecular+Mechanics+Calculations.">The Mechanism of an asymmetric Ring-Opening Reaction of Epoxide with Amine Catalyzed by a Metal-Organic Framework: Insights from Combined Quantum Mechanics and Molecular Mechanics Calculations.</a> Dalton Transactions. 46, 3470-3481 (2017).</li><li>Mo, K., Yang, Y., Cui, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Homochiral+Metal-Organic+Framework+as+an+Effective+Asymmetric+Catalyst+for+Cyanohydrin+Synthesis.">A Homochiral Metal-Organic Framework as an Effective Asymmetric Catalyst for Cyanohydrin Synthesis.</a> Journal of the American Chemical Society. 136, 1746-1749 (2014).</li><li>Wu, C., Hu, A., Zhang, L., 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=A+Homochiral+Porous+Metal-Organic+Framework+for+Highly+Enantioselective+Heterogeneous+Asymmetric+Catalysis.">A Homochiral Porous Metal-Organic Framework for Highly Enantioselective Heterogeneous Asymmetric Catalysis.</a> Journal of the American Chemical Society. 127, 8940-8941 (2005).</li><li>Tanaka, K., Oda, S., Shiro, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Novel+Chiral+Porous+Metal-Organic+Framework:+Asymmetric+Ring+Opening+Reaction+of+Epoxide+with+Amine+in+the+Chiral+Open+Space.">A Novel Chiral Porous Metal-Organic Framework: Asymmetric Ring Opening Reaction of Epoxide with Amine in the Chiral Open Space.</a> Chemical Communications. , 820-822 (2008).</li><li>Inagaki, S., Guan, S., Ohsuna, T., Terasaki, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Ordered+Mesoporous+Organosilica+Hybrid+Material+with+a+Crystal-like+Wall+Structure.">An Ordered Mesoporous Organosilica Hybrid Material with a Crystal-like Wall Structure.</a> Nature. 416, 304-307 (2002).</li><li>Fang, Q. R., 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=Mesoporous+Metal-Organic+Framework+with+Rare+Etb+Topology+for+Hydrogen+Storage+and+Dye+Assembly.">Mesoporous Metal-Organic Framework with Rare Etb Topology for Hydrogen Storage and Dye Assembly.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 6638-6642 (2007).</li><li>Gheorghe, A., Tepaske, M. A., Tanase, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homochiral+Metal-organic+Frameworks+as+Heterogeneous+Catalysts.">Homochiral Metal-organic Frameworks as Heterogeneous Catalysts.</a> Inorganic Chemistry Frontiers. 5, 1512-1523 (2018).</li><li>Cho, S. -. H., Ma, B., Nguyen, S. T., Hupp, J. T., Albrecht-Schmitt, T. E. <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+Material+That+Functions+as+an+Enantioselective+Catalyst+for+Olefin+Epoxidation.">A Metal-Organic Framework Material That Functions as an Enantioselective Catalyst for Olefin Epoxidation.</a> Chemical Communications. , 2563-2565 (2006).</li><li>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=Homochiral+Porous+Metal-Organic+Frameworks:+Why+and+How.">Homochiral Porous Metal-Organic Frameworks: Why and How.</a> Journal of Solid State Chemistry. 178, 2486-2490 (2005).</li><li>Dybtsev, D. N., 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=Homochiral+Metal-Organic+Material+with+Permanent+Porosity,+Enantioselective+Sorption+Properties,+and+Catalytic+Activity.">Homochiral Metal-Organic Material with Permanent Porosity, Enantioselective Sorption Properties, and Catalytic Activity.</a> Angewandte Chemie International Edition. 45, 916-920 (2006).</li><li>Seo, 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=Homochiral+Metal-Organic+Porous+Material+for+Enantioselective+Separation+and+Catalysis.">Homochiral Metal-Organic Porous Material for Enantioselective Separation and Catalysis.</a> Nature. 404, 982-986 (2000).</li><li>Park, Y. 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=Crystal+Structure+and+Guest+Uptake+of+a+Mesoporous+Metal-Organic+Framework+Containing+Cages+of+3.9+and+4.7+Nm+in+Diameter.">Crystal Structure and Guest Uptake of a Mesoporous Metal-Organic Framework Containing Cages of 3.9 and 4.7 Nm in Diameter.</a> Angewandte Chemie International Edition. 46, 8230-8233 (2007).</li><li>Tanaka, 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=Asymmetric+Ring-+Opening+Reaction+of+meso-Epoxides+with+Aromatic+Amines+Using+Homochiral+Metal-Organic+Frameworks+as+Recyclable+Heterogeneous+Catalysts.">Asymmetric Ring- Opening Reaction of meso-Epoxides with Aromatic Amines Using Homochiral Metal-Organic Frameworks as Recyclable Heterogeneous Catalysts.</a> RSC Advances. 8, 28139-28146 (2018).</li><li>Jaroniec, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organosilica+the+Conciliator.">Organosilica the Conciliator.</a> Nature. 442, 638-640 (2006).</li><li>Tanaka, K., Sakuragi, K., Ozaki, H., Takada, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+Enantioselective+Friedel-Crafts+Alkylation+of+N,N-Dialkylanilines+with+trans-&#946;-Nitrostyrene+Catalyzed+by+a+Homochiral+Metal-Organic+Framework.">Highly Enantioselective Friedel-Crafts Alkylation of N,N-Dialkylanilines with trans-&#946;-Nitrostyrene Catalyzed by a Homochiral Metal-Organic Framework.</a> Chemical Communications. 54, 6328-6331 (2018).</li><li>Cao, L., 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=Self-Supporting+Metal-Organic+Layers+as+Single-Site+Solid+Catalysts.">Self-Supporting Metal-Organic Layers as Single-Site Solid Catalysts.</a> Angewandte Chemie International Edition. 55, 4962-4966 (2016).</li><li>Hu, Z., 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=Kinetically+controlled+synthesis+of+two-dimensional+Zr/Hf+metal-organic+framework+nanosheets+via+a+modulated+hydrothermal+approach.">Kinetically controlled synthesis of two-dimensional Zr/Hf metal-organic framework nanosheets via a modulated hydrothermal approach.</a> Journal of Materials Chemistry A. 5, 8954-8963 (2017).</li><li>Ashworth, D. J., Foster, J. 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+framework+nanosheets+(MONs):+a+new+dimension+in+materials+chemistry.">Metal-organic framework nanosheets (MONs): a new dimension in materials chemistry.</a> Journal of Materials Chemistry A. 6, 16292-16307 (2018).</li><li>Zhao, 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=Two-dimensional+metal-organic+framework+nanosheets:+synthesis+and+applications.">Two-dimensional metal-organic framework nanosheets: synthesis and applications.</a> Chemical Society Reviews. 47, 6267-6295 (2018).</li><li>Lee, M., Shin, S. M., Jeong, N., Thallapally, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chiral+Environment+of+Catalytic+Sites+in+the+Chiral+Metal-organic+Frameworks.">Chiral Environment of Catalytic Sites in the Chiral Metal-organic Frameworks.</a> Dalton Transactions. 44, 9349-9352 (2015).</li><li>Wang, C., Zheng, M., 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=Asymmetric+Catalysis+with+Chiral+Porous+MetalOrganic+Frameworks:+Critical+Issues.">Asymmetric Catalysis with Chiral Porous MetalOrganic Frameworks: Critical Issues.</a> The Journal of Physical Chemistry Letters. 2, 1701-1709 (2011).</li><li>Thiele, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relation+between+Catalytic+Activity+and+Size+of+Particle.">Relation between Catalytic Activity and Size of Particle.</a> Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 31, 916-920 (1939).</li><li>Han, J., Lee, M. S., Thallapally, P. K., Kim, M., Jeong, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+Reaction+Sites+on+Metal-Organic+Framework-Based+Asymmetric+Catalysts+for+Carbonyl-Ene+Reaction.">Identification of Reaction Sites on Metal-Organic Framework-Based Asymmetric Catalysts for Carbonyl-Ene Reaction.</a> ACS Catalysis. 9, 3969-3977 (2019).</li><li>Sakane, S., Maruoka, K., Yamamoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Cyclization+of+Unsaturated+Aldehyde+Catalyzed+by+a+Chiral+Lewis+Acid.">Asymmetric Cyclization of Unsaturated Aldehyde Catalyzed by a Chiral Lewis Acid.</a> Tetrahedron. 42, 2203-2209 (1986).</li><li>Sakane, S., Maruoka, K., Yamamoto, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Asymmetric+Cyclization+of+Unsaturated+Aldehydes+Catalyzed+by+a+Chiral+Lewis+Acid.">Asymmetric Cyclization of Unsaturated Aldehydes Catalyzed by a Chiral Lewis Acid.</a> Tetrahedron Letters. 26, 5535-5538 (1985).</li><li>Shin, S. M., Lee, M. S., Han, J. H., Jeong, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+the+Guest-Accessible+Volume+in+MOFs+Using+Two-Photon+Fluorescence+Microscopy.">Assessing the Guest-Accessible Volume in MOFs Using Two-Photon Fluorescence Microscopy.</a> Chemical Communications. 50, 289-291 (2014).</li></ol>

После синтеза (S) -KUMOF-1, кристаллы в некоторых флаконах кажутся порошкообразными и не подходят для использования при катализе. Таким образом, правильные кристаллы (S) -KUMOF-1 должны быть выбраны. Выход(S)-KUMOF-1 рассчитывается с использованием только те...

МАФ считаются полезным неоднородным катализатором химических реакций. Есть много различных сообщили использования MOFs для энантиоселективного катализа1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 ,18,19. Тем не менее, еще предстоит определить, будут ли реакции иметь место на внутренней или внешней поверхности МОФ. Недавние исследования вызвали вопросы, касающиеся использования имеющейся поверхности и снижения диффузии20,21,22,23. Более поразительным вопросом является то, что хиральная среда варьируется в зависимости от расположения каждой полости в кристалле MOF. Эта неоднородность хиральной среды подразумевает, что стереовертитивность реакционного продукта зависит от места реакции24. Таким образом, разработка эффективного энантиоселективного катализатора требует определения места, где будет происходить реакция. Для этого необходимо обеспечить, чтобы реакция происходила либо на внутренней поверхности, либо только на внешней поверхности MOF, оставляя интерьер нетронутым. Пористая структура МОФ и их большая площадь поверхности, содержащая активные места хиральной среды, могут быть использованы для энантиоселективного катализа. По этой причине, MOFs являются отличными заменами твердой поддержке неоднородных катализаторов25. Использование МОФ в качестве неоднородных катализаторов необходимо пересмотреть, если реакция не происходит внутри них. Важное значение имеет расположение места реакции, а также размер полости. В пористых материалах размер полости определяет субстрат в зависимости от его размера. Есть некоторые сообщения о MOF основе катализаторов, которые упускают из виду размер полости вопрос25. Многие катализаторы на основе MOF вводят громоздкие каталитические виды (например, Ti (O-i Pr)4) в исходную структуру фреймворка3,8,13. Существует изменение размера полости, когда громоздкие каталитические виды принимаются в первоначальной структуре структуры. Уменьшение размера полости, вызванное громоздкими каталитическими видами, делает невозможным полное диффуцкое вещество в МАФ. Таким образом, в этих случаях необходимо рассмотреть вопрос о дискриминации размера субстрата по размеру полости МОФ. Каталитическая реакция МОФ часто затрудняет подтверждение реакции, происходящие в полости МОФ. Некоторые исследования показали, что субстраты больше, чем полоски MOF преобразуются в ожидаемые продукты с легкостью, которая кажется противоречивой8,13. Эти результаты можно интерпретировать как контакт между функциональной группой субстрата и каталитическим участком, исследующим каталитическую реакцию. В этом случае нет необходимости в том, чтобы субстрат распространялся на МОФ; реакция происходит на поверхности кристаллов MOF26 и размер полости непосредственно не участвует в дискриминации субстрата в зависимости от его размера.
Для выявления мест реакции MOFs, известный Льюис-кислота способствовали карбонил-эн реакции был выбран2. Использование 3-метилгерана и его сородичи в качестве субстратов, четыре типа энантиоселектильных реакций карбонил-эне(рисунок 1) были изучены27. Реакции, о которых сообщалось ранее, были разделены на два класса: стойхиометрическая реакция с использованием реагента и каталитических реакций с использованием ти реагента27. Реакция самого маленького субстрата требует стойхиометрического количества зн/КУМОФ-1 (KUMOF - Корейский университет Металло-органические рамки); было сообщено, что эта реакция происходит внутри кристалла27. Для этого метода были использованы два вида МОФ:«N/KUMOF-1» для стойхиометрической реакции и Ti/KUMOF-1 для каталитического реагирования. Благодаря различным механизмам реакции этих двух видов МОФ, сравнение скорости реакциии размера субстрата возможно2,28,29. Влияние размера частиц на реакцию карбонила-эне с помощью N/KUMOF-127 показало, что, как видно из предыдущего доклада, хиральная среда внешней поверхности отличается от внутренней стороны кристалла MOF24. В этой статье демонстрируется метод, который определяет места реакции, сравнивая реакции трех видов субстратов с двумя классами катализаторов и влияние размера частиц, как сообщалось в предыдущей работе27.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Acetone</td>
			<td>Daejung</td>
			<td>1009-4110</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Analytical Balance</td>
			<td>Sartorius</td>
			<td>CP224S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper(II) nitrate trihydrate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>61194</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dichloromethane</td>
			<td>Daejung</td>
			<td>3030-4465</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dimethyl zinc</td>
			<td>Acros</td>
			<td>377241000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethyl acetate</td>
			<td>Daejung</td>
			<td>4016-4410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filter paper</td>
			<td>Whatman</td>
			<td>WF1-0900</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methanol</td>
			<td>Daejung</td>
			<td>5558-4410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave synthesizer</td>
			<td>CEM</td>
			<td></td>
			<td>Discover SP</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microwave synthesizer 10 mL Vessel Accessory Kit</td>
			<td>CEM</td>
			<td>909050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Diethylformamide</td>
			<td>TCI</td>
			<td>D0506</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Dimethylaniline</td>
			<td>TCI</td>
			<td>D0665</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>n-Hexane</td>
			<td>Daejung</td>
			<td>4081-4410</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Normject All plastic syringe 5 mL luer tip 100/pk</td>
			<td>Normject</td>
			<td>A5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pasteur Pipette 150 mm</td>
			<td>Hilgenberg</td>
			<td>HG.3150101</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PTFE tape</td>
			<td>KDY</td>
			<td>TP-75</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary Evaporator</td>
			<td>Eyela</td>
			<td>243239</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Shaker</td>
			<td>DAIHAN Scientific</td>
			<td>DH.WSO04010</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silica gel 60 (230-400 mesh)</td>
			<td>Merck</td>
			<td>109385</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Synthetic Oven</td>
			<td>Eyela</td>
			<td>NDO-600ND</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Titanium isopropoxide</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>87560</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vial (20 mL)</td>
			<td>SamooKurex</td>
			<td>SCV2660</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vial (5 mL)</td>
			<td>SamooKurex</td>
			<td>SCV1545</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development of heterogeneous enantioselective catalysts using chiral metal-organic frameworks (mofs)

Дискриминация размера субстрата по размеру пор и однородности хиральной среды на местах реакции являются важными вопросами при проверке места реакции в металлоорганических рамках (MOF) на основе катализаторов в энантиоселективной каталитической реакции Системы. Поэтому для изучения этой проблемы необходим метод проверки места реакции катализаторов на основе MOF. Дискриминация размеров субстрата по размеру пор была достигнута путем сопоставления размера субстрата по сравнению с частотой реакции в двух различных типах реакций карбонил-эне с двумя видами МОФ. Катализаторы MOF были использованы для сравнения производительности двух типов реакций (опосредованные стойхиометрические и ти-катализованные реакции карбонила- эне) в двух различных носителях. Используя предложенный метод, было отмечено, что весь кристалл MOF участвовал в реакции, и интерьер хрустальной поры сыграл важную роль в оказании хирального контроля, когда реакция была стойихиометрической. Однородность хиральной среды катализаторов MOF была установлена методом контроля размера частицы, используемой в опосредоченной системе стойхиометрической реакции. Протокол, предложенный для каталитического реагирования, показал, что реакция в основном происходила на поверхности катализатора независимо от размера субстрата, что показывает фактические места реакции в неоднородных катализаторах на основе MOF. Этот метод проверки места реакции катализаторов MOF предлагает различные соображения для разработки разнородных энантиоселективных катализаторов MOF.

Enantioselective карбонил-реакции с использованием реагента Зн является stoichiometric из-за разницы в связывающей сродства алкокси и карбониловых групп к металлу (Рисунок 2). По этой причине субстраты были преобразованы в продукты на месте реакции и остались там. Необходимые продукт?...

Watch this Scientific Journal Video about Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks MOFs at JoVE.com

Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks MOFs

Здесь мы представляем протокол для активной проверки участка металлоорганических катализаторов каркаса путем сравнения стойхиометрических и каталитических реакций карбонила-ene, чтобы выяснить, происходит ли реакция на внутренней или внешней поверхности металлоорганических рамок.

Разработка гетерогенных энантиоселективных катализаторов с использованием хиральных металлоорганических рамок (MOF)

Substrate size discrimination by the pore size and homogeneity of the chiral environment at the reaction sites are important issues in the validation of ...

Наша идея проверки сайта реакции катализатора на основе MOF дает достоверные данные о том, происходит ли реакция на внутренней или внешней поверхности MOFs. Эти методы могут быть использованы для оценки реакции сайтов, которые могут иметь решающее значение в разработке MOF основе катализатора. Исследования разработки катализатора на основе MOF могут использовать эти методы для достижения объективной перспективы характеристики катализатора.Визуальная демонстрация этих методов имеет важное значение, поскольку методы трудно запустить через текстовую инструкцию в одиночку. Демонстрация процедуры будет Jeehwan Хан, аспирант из моей исследовательской группы. Для синтеза KUMOF-1 небольшого размера растворяют 0,2 миллиграмма медной (II) селитры, 0,24 миллиграмма дикарбоксийного кислотного лиганда в четырех миллилитров ДЕФ при метаноле.Cap реакционной ячейки с крышкой PTFE и поместите клетку в микроволновом реакторе на 65 градусов по Цельсию, 100 фунтов на квадратный дюйм и 50 Вт в течение 20 минут. В конце реакции взбейте слегка небольшим шпателем, чтобы плавать полученные синие кубические кристаллы и декант кристаллов на фильтровальную бумагу. И мыть кристаллы три раза с тремя миллилитров горячей DEF за стирку следуют три моет с тремя миллилитров ангидроуса DCM за стирку перед передачей кристаллов в свежий ангидроус DCM для хранения.Для синтеза KUMOF-1 среднего размера растворите 7,2 миллиграмма медной селитры в 1,5 миллилитров метанола и девять миллиграммов дикарбоксиновой кислотной лиганды в 1,5 миллилитров DEF. Объедините два раствора в четырехмиллилитровом флаконе и покройте флакон лентой PTFE. Проколите ленту иглой и поместите флакон из четырех миллилитров в флакон на 20 миллилитров.Добавьте один миллилитр DMA в пространство между малыми и большими флаконами. Крышка большой флакон плотно в течение 24 часов инкубации в духовке 65 градусов по Цельсию. На следующий день взбейте раствор флакона формулы с небольшим шпателем, чтобы плавать в результате синий кубических кристаллов и декант кристаллов на кусок фильтровальной бумаги.Вымойте три кристалла три раза с тремя миллилитров свежего горячего DEF и метанола, как попродемонстрировано перед хранением кристаллов в три миллилитров свежего DCM. Для приготовления кристалла цинка/KUMOF-1 добавьте 680 микролитров диметилового цинка в 180 миллиграммов суспензии KUMOF-1 в двух миллилитров DCM при температуре минус 78 градусов по Цельсию. Встряхните смесь при такой температуре при 180 вращениях в минуту в течение трех часов.В конце инкубации декант супернатант и мыть полученный продукт с тремя миллилитров холодного DCM несколько раз для полного удаления любого неотредактированных диметил цинка. И следуйте протоколу подготовки кристаллов KUMOF-1, как это было продемонстрировано для получения малых, средних и крупноразмерных кристаллов цинка/KUMOF-1. Для синтеза титана/КУМОФ-1 кристаллы добавляют 59 микролитров титанового изопропоксида в 24 миллиграмма суспензии KUMOF-1 в двух миллилитров DCM.Встряхните смесь в течение пяти часов при 180 вращениях в минуту при комнатной температуре. В конце инкубации, декант супернатант, мыть полученный продукт с тремя миллилитров холодного DCM несколько раз для полного удаления любого остаточного изопропоксида титана. И следуйте протоколу подготовки кристаллов KUMOF-1, как это было продемонстрировано для получения малых, средних и крупноразмерных кристаллов титана/KUMOF-1.Для неоднородной стоихиометрической карбонил-энной реакции цинка/KUMOF-1 добавьте субстратный раствор в 100 микролитров DCM к 102 миллиграммовой суспензии цинка/KUMOF-1 в двух миллилитров DCM при температуре минус 78 градусов по Цельсию. Поместите реакционной смеси в криогенной охлаждающей ванне в течение трех с половиной часов со тряской. В конце инкубации, утолить реакцию с тремя миллилитров aqueous 6 Нормальный раствор соляной кислоты и фильтровать резольную смесь через диатомы кремнезема площадку.Для неоднородной каталитической карбонил-энной реакции титановой/KUMOF-1 добавьте субстратный раствор в 100 микролитров DCM в 12 миллиграммов подвески титана/KUMOF-1, в двух миллилитров DCM при нулевом градусе Цельсия. Встряхните раствор в течение 36 часов при такой температуре при 180 вращениях в минуту. В конце инкубации собрать супернатант и мыть резные кристаллы три раза с тремя миллилитров свежего DCM за стирку.Энантиоселективная реакция карбонил-эне с использованием цинкового реагента стоихиометрическая из-за разницы в связывающих сродствах групп алкокси карбонила к металлу. Результаты неоднородной энантиоэлектрической карбонил-эне реакции субстратов цинком/КУМОФ-1 показали, что самый маленький субстрат может рассеиваться внутри кристалла и преобразовываться в продукт в высокоурожайном доказательстве того, что все реакционной площадки металлических органических каркасов имеются. Урожайность и энантиометрический избыток уменьшились по мере увеличения размера субстрата, что свидетельствует о том, что более крупные субстраты не могут получить доступ к местам реакции внутри металлического органического каркасного кристалла.Самый большой субстрат не претерпевает реакцию в этой системе по возможности потому что канал реакции был прегражен соответствующими продуктами реакции. Если размер субстрата слишком велик, то участок реакции поверхности делает первый контакт и непосредственно блокирует вход в канал, что делает невозможным проникновение других субстратов. Когда размер субстрата достаточно мал по сравнению с размером пустоты, дополнительные субстраты могут проникать в кристалл.В отличие от цинковой опосредованой системы, титановая катализированная система предоставляет более подробную информацию о событиях, происходящих на каталитических участках реакции без какой-либо дискриминации по размеру субстрата. Действительно, большинство реакций происходит на поверхности или под поверхностью, и продукты были немедленно удалены в раствор. Тщательное следование шагам процедур реакции карбонил-эне, как попродемонстрировано, важно для получения надежных экспериментальных результатов.Двухкороновая микроскопия измерений обеспечит дополнительные данные для фактического места реакции различных видов MOF основе катализатора. В качестве процедуры проверки для места реакции катализатора MOF необходимо. Наш метод может быть использован в качестве средства для двойной проверки результатов.

Research

JoVE Journal

Chemistry

Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks (MOFs)

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

Подготовка гидрофобные Металл-органических структур через плазмостимулированного отложение химического пара перфторалканов для удаления аммиака

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

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Синтеза и характеристики функционализированным Металл-органические каркасы

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

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

Synthesis of a Water-soluble MetalÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œOrganic Complex Array

Синтез растворимой в воде металлоорганические сложный комплекс

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

Surface Functionalization of Metal-Organic Frameworks for Improved Moisture Resistance

Функционализация поверхности металлоорганических рамок для улучшения влагостойкости

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous inorganic materials with promising properties in gas storage and separation, catalysis and sensing. ...

Electrophoretic Crystallization of Ultrathin High-performance Metal-organic Framework Membranes

Электрофоретическая кристаллизации ультратонкий высокопроизводительный металлоорганических Framework мембран

We report the synthesis of thin, highly intergrown, polycrystalline metal-organic framework (MOF) membranes on a wide range of unmodified porous and ...

Synthesis of Single-Crystalline Core-Shell Metal-Organic Frameworks

Because of their designability and unprecedented synergistic effects, core-shell metal-organic frameworks (MOFs) have been actively examined recently. ...

A Technical Guide for Performing Spectroscopic Measurements on Metal-Organic Frameworks

Техническое руководство по проведению спектроскопических измерений на металлоорганических каркасах

Metal-organic frameworks (MOFs) offer a unique platform to understand light-driven processes in solid-state materials, given their high structural ...

Synthesis of Low-Valent MOFs from Multitopic Phosphine Linkers

Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers

Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers (Video) | JoVE 

Экспериментальные подходы к синтезу низковалентных металлоорганических каркасов из многотопных фосфиновых линкеров

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

Triazole and Tetrazole Functionalized Zr-MOFs Synthesis and Characterization

Synthesis of Triazole and Tetrazole-Functionalized Zr-Based Metal-Organic Frameworks Through Post-Synthetic Ligand Exchange

Functionalizing Metal-Organic Frameworks: Advancements, Challenges, and the Power of Post-Synthetic Ligand Exchange (Video) | JoVE

Синтез металлоорганических каркасов на основе триазола и тетразол-функционализированного Zr посредством постсинтетического обмена лигандов

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials that are formed through coordination bonds between metal clusters and organic ligands. ...

Magnetometric Characterization of Redox-Active MOFs Solid-State Electrochemistry

Magnetometric Characterization of Intermediates in the Solid-State Electrochemistry of Redox-Active Metal-Organic Frameworks

Magnetometric Characterization of Intermediates in the Solid-State Electrochemistry of Redox-Active Metal-Organic Frameworks (Video) | JoVE 

Магнитометрическая характеристика промежуточных продуктов в твердотельной электрохимии окислительно-восстановительных металлоорганических каркасов

Electrochemical energy storage has been a widely discussed application of redox-active metal-organic frameworks (MOFs) in the past 5 years. Although MOFs ...