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

Bu çalışma, Kore Ulusal Araştırma Vakfı (NRF) Temel Bilim Araştırma Programı NRF-2019R1A2C4070584 ve Kore hükümeti (MSIP) tarafından finanse edilen Bilim Araştırma Merkezi NRF-2016R1A5A1009405 tarafından desteklenmiştir. S. Kim, NRF Global Ph.D. Bursu (NRF-2018H1A2A1062013) tarafından desteklenmiştir.

1. Üç boyutta (S)-KUMOF-1 kristallerinin hazırlanması
NOT: Her adım deneysel bölümü ve önceki raporların ek bilgileri izler2,24,27. Üç farklı ebat (S)-KUMOF-1 hazırlandı: büyük (S)-KUMOF-1-(L), orta(S)-KUMOF-1-(M) ve küçük (S)-KUMOF-1-(S) parçacık boyutları >100 μm, >2...

<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>

Sentezinden sonra (S)-KUMOF-1, bazı şişelerde kristaller toz gibi görünür ve kataliz de kullanım için uygun değildir. Bu nedenle , uygun kristaller (S)-KUMOF-1 seçilmelidir. (S)-KUMOF-1'in verimi sadece başarılı bir şekilde sentezlendiği şişeler kullanılarak hesaplanır. Çözücüden çekildiğinde, (S)-KUMOF-1 sökülür. Bu nedenle, kristaller her zaman ıslak tutulmalıdır. Bu nedenle bozulmadan ...

MoFs kimyasal reaksiyonlar için yararlı bir heterojen katalizör olarak kabul edilir. Enantioseltektif kataliz1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17için MOFs birçok farklı bildirilenkullanımları vardır ,18,19. Yine de reaksiyonların MOF'lerin iç veya dış yüzeyinde olup olmadığı henüz belirlenmemiştir. Son çalışmalar mevcut yüzeyin kullanımı ve azaltılmış difüzyon20,21,22,23ile ilgili sorular ortaya çıkarmıştır. Daha çarpıcı bir konu chiral ortamı MOF kristal her boşluğun konumu ile değişir olmasıdır. Chiral ortamının bu heterojenliği, reaksiyon ürününün stereoselselliğinin reaksiyon bölgesi24'ebağlı olduğunu ima eder. Bu nedenle, etkili bir enantioselektif katalizör tasarlamak için reaksiyonun gerçekleşeceği yerin tanımlanması gerekmektedir. Bunu yapmak için, reaksiyonun sadece iç yüzeyde veya iç yüzeyi bozulmadan bırakılırken sadece MOF'un dış yüzeyinde meydana geldiğinden emin olmak gerekir. MoF'ların gözenekli yapısı ve chiral ortam aktif alanları içeren geniş yüzey alanı enantioseltif kataliz için kullanılabilir. Bu nedenle, MOFs katı destekli heterojen katalizörler25mükemmel yerine vardır. Reaksiyon içlerinde meydana gelmezse, MOF'lerin heterojen katalizör olarak kullanılması nın yeniden düşünülmesi gerekir. Reaksiyon bölgesinin konumu ve boşluğun büyüklüğü önemlidir. Gözenekli malzemelerde, boşluğun büyüklüğü substrat boyutunu göre belirler. Kavite boyutu sorunu25göz ardı MOF tabanlı katalizörler bazı raporlar vardır. Birçok MOF tabanlı katalizörler hantal katalitik türler tanıtmak (örneğin, Ti(O-iPr)4) orijinal çerçeve yapısı3,8,13. Orijinal çerçeve yapısında hantal katalitik türler benimsendiğinde kavite boyutunda bir değişiklik vardır. Hantal katalitik türlerin neden olduğu azaltılmış kavite boyutu substrat tamamen MOFs içine yayMak için imkansız hale getirir. Bu nedenle, bu olgular için, MÖ'lerin boşluk büyüklüğüne göre substrat boyutunun ayrımcılığa başlanması gerekmektedir. MF'lerin katalitik reaksiyonları genellikle MOF boşluğunda meydana gelen reaksiyonların kanıtlarını desteklemeyi zorlaştırır. Bazı çalışmalar, MOF boşlukları daha büyük substratlar çelişkili8,13görünüyor kolaylıkla beklenen ürünlere dönüştürülür göstermiştir. Bu sonuçlar, katalitik reaksiyonu başlatan substrat ve katalitik alanın fonksiyonel grubu arasında bir temas olarak yorumlanabilir. Bu durumda, substrat MOFs içine yaymak için gerek yoktur; reaksiyon MOF kristalleri26 yüzeyinde oluşur ve kavite boyutu doğrudan boyutuna göre substrat ayrımcılık dahil değildir.
MOFs reaksiyon sitelerini belirlemek için, bilinen bir Lewis-asit karbonil-ene reaksiyonu terfi seçildi2. 3-methylgeranial ve onun congeners substratolarak kullanılarak, enantioselselsel karbonil-ene reaksiyonları dört tip(Şekil 1)27çalışılmıştır . Daha önce bildirilen reaksiyonlar, iki sınıfa sınıflandırıldı: Bir Zn reaktifi ve katalitik reaksiyonlar kullanarak bir stokiyometrik reaksiyon27. En küçük substrat reaksiyonu zn/KUMOF-1 (KUMOF = Kore Üniversitesi Metal-Organik Çerçeve) stokiyometrik miktarda gerektirir; bu reaksiyon kristal içinde gerçekleşir bildirilmiştir27. Bu yöntemde stokiyometrik reaksiyon için Zn/KUMOF-1 ve katalitik reaksiyon için Ti/KUMOF-1 olmak üzere iki çeşit MOF kullanıldı. Bu iki tür MOF'un farklı reaksiyon mekanizmaları sayesinde, reaksiyon oranı ile substrat boyutu arasında bir karşılaştırma yapmakmümkündür 2,28,29. Parçacık büyüklüğünün Zn/KUMOF-127 ile karbonil-ene reaksiyonu üzerindeki etkisi, bir önceki raporda görüldüğü gibi dış yüzeyin chiral ortamının MOFkristal24'üniç tarafından farklı olduğunu göstermiştir. Bu makalede, katalizörler iki sınıf ve önceki kağıt27bildirilen parçacık boyutunun etkisi ile yüzeylerin üç tür reaksiyonları karşılaştırarak reaksiyon siteleri belirleyen bir yöntem göstermektedir.

<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)

Reaksiyon bölgelerinde kiral ortamın gözenek büyüklüğü ve homojenliğine göre substrat boyutu ayrımı, enantioselsel katalitik reaksiyonda metal-organik çerçevede (MOF) dayalı katalizörlerde reaksiyon alanının doğrulanmasında önemli konulardır. Sistem. Bu nedenle, bu sorunu araştırmak için MOF tabanlı katalizörlerin tepki alanını doğrulama yöntemi gereklidir. Gözenek boyutuna göre substrat boyutu ayrımı, iki çeşit MOF ile iki farklı türde karbonil-ene reaksiyonlarında substrat boyutu ile reaksiyon oranı nın karşılaştırılması yla gerçekleştirilmiştir. MOF katalizörler iki farklı ortamda iki reaksiyon tipinin (Zn aracılı stokiyometrik ve Ti-katalizkarbonil-ene reaksiyonları) performansını karşılaştırmak için kullanıldı. Önerilen yöntem kullanılarak, tüm MOF kristalinin reaksiyona katıldığı ve kristal gözeneğin iç kısmı stokiyometrik olduğunda chiral kontrolünün kullanılmasında önemli bir rol oynamıştır. MOF katalizörlerin chiral ortamının homojenliği Zn aracılı stokiyometrik reaksiyon sisteminde kullanılan bir parçacık için boyut kontrol yöntemi ile kurulmuştur. Katalitik reaksiyon için önerilen protokol, reaksiyonun esas olarak substrat boyutune bakılmaksızın katalizör yüzeyinde meydana geldiğini ortaya çıkardı ve bu da MOF tabanlı heterojen katalizörlerdeki gerçek reaksiyon bölgelerini ortaya çıkardı. MOF katalizörlerin reaksiyon bölgesi doğrulaması için kullanılan bu yöntem, heterojen enantioselselM katalizörlerin geliştirilmesinde çeşitli hususlar önermektedir.

Zn reaktifini kullanan enantioselsel karbonil-ene reaksiyonu, alkoksi ve karbonil gruplarının metale olan bağlayıcı yakınlıkları arasındaki fark nedeniyle stokiyometriktir(Şekil 2). Bu nedenle, substratlar reaksiyon yerinde ürünlere dönüştürüldü ve orada kaldı. İstenilen ürünler, protokolün 4. Zn/(S )-KUMOF-1 (Tablo 1) substratlarınınheterojen enantioselsel karbonil-ene reaksiyonunun sonuçları, en küçük substratın<stro...

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

Burada, metal-organik çerçevelerin iç veya dış yüzeyinde bir reaksiyon olup olmadığını öğrenmek için stokiyometrik ve katalitik karbonil-ene reaksiyonlarını karşılaştırarak metal-organik çerçeve katalizörlerinin aktif alan doğrulaması için bir protokol salıyoruz.

Chiral Metal-Organik Çerçeveler (MOFs) kullanılarak Heterojen Enantioselatif Katalizörlerin Geliştirilmesi

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

MOF tabanlı katalizör reaksiyon sitesi doğrulama için bizim fikir bir reaksiyon MOFs iç veya dış yüzeyinde yer alır olup olmadığı hakkında güvenilir veri verir. Bu yöntemler, MOF tabanlı katalizörün tasarımında çok önemli olabilecek tepki alanlarını değerlendirmek için kullanılabilir. MOF tabanlı katalizör geliştirme araştırma çalışmaları katalizör karakterizasyonu için objektif bir bakış açısı elde etmek için bu yöntemleri kullanabilirsiniz.Teknikleri tek başına metin öğretimyoluyla çalıştırmak zor olduğundan, bu yöntemlerin görsel gösteri esastır. Prosedürü gösteren Jeehwan Han, araştırma ekibimden yüksek lisans öğrencisi olacak. Küçük boy KUMOF-1 sentezi için, 0.2 miligram bakır(II)nitrat, 0.24 miligram dikarboksilik asit ligandı metanolde dört mililitre DEF çözün.Bir PTFE kapağı ile reaksiyon hücresi kap ve 65 derece santigrat bir mikrodalga reaktör hücre yerleştirin, inç kare başına 100 pound ve 20 dakika boyunca 50 Watt. Reaksiyonun sonunda, elde edilen mavi kübik kristalleri yüzdürmek için küçük bir spatula ile hafifçe çırpın ve kristalleri filtre kağıdına ayırın. Kristalleri yıkama başına üç mililitre sıcak DEF ile üç kez yıkayın ve ardından kristalleri depolama için taze susuz DCM'ye aktarmadan önce yıkama başına üç mililitre susuz DCM ile üç yıkama yapın.Orta boy KUMOF-1 sentezi için, 1,5 mililitre metanol ve dokuz miligram dikarboksilik asit ligand'da 7,2 miligram bakır nitrat ı çözün. Bandı bir iğneyle delin ve dört mililitrelik şişeyi 20 mililitrelik bir şişeye yerleştirin.Küçük ve büyük şişeler arasındaki boşluğa bir mililitre DMA ekleyin. 65 derece santigrat fırında 24 saatlik kuluçka için büyük şişeyi sıkıca kaplayın. Ertesi gün, elde edilen mavi kübik kristalleri yüzdürmek ve kristalleri bir filtre kağıdı parçasıüzerine çıkarmak için formül litre şişe çözeltisini küçük bir spatula ile hafifçe çırpın.Üç kristalleri üç mililitre taze sıcak DEF ve metanol ile üç kez yıkayın. Çinko/KUMOF-1 kristal hazırlığı için, eksi 78 derece santigrat derece dcm iki mililitre KUMOF-1 süspansiyon 180 miligram dimetil çinko 680 mikrolitre ekleyin. Karışımı bu sıcaklıkta dakikada 180 dönüşle üç saat boyunca sallayın.Kuluçka sonunda supernatant decant ve herhangi bir tepkisiz dimetil çinko tam kaldırılması için soğuk DCM birkaç kez üç mililitre ile ortaya çıkan ürün yıkayın. Küçük, orta ve büyük boyutlu çinko/KUMOF-1 kristallerini elde etmek için gösterildiği gibi KUMOF-1 kristal hazırlama protokolünü uygulayın. Titanyum/KUMOF-1 kristallerini sentezlemek için, iki mililitre DCM'de KUMOF-1'in 24 miligramlık süspansiyonuna 59 mikrolitre titanyum izopropoksit ekleyin.Oda sıcaklığında dakikada 180 dönüşte karışımı beş saat sallayın. Kuluçka sonunda, supernatant decant, herhangi bir kalıntı titanyum izopropoksit tam kaldırılması için soğuk DCM birkaç kez üç mililitre ile ortaya çıkan ürün yıkayın. Küçük, orta ve büyük boyutlu titanyum/KUMOF-1 kristallerini elde etmek için gösterildiği gibi KUMOF-1 kristal hazırlama protokolünü uygulayın.Çinko/KUMOF-1 ile heterojen bir stokiyometrik karbonil-ene reaksiyonu için, 100 mikrolitre DCM'deki substrat çözeltisini eksi 78 santigrat derece dcm'nin iki mililitresinde çinko/KUMOF-1'in 102 miligram süspansiyonuna ekleyin. Reaksiyon karışımını üç buçuk saat boyunca kriyojenik bir soğutma banyosuna yerleştirin. Kuluçka sonunda, bir sulu 6 Normal hidroklorik asit çözeltisi üç mililitre ile reaksiyon söndürmek ve bir diatomaceous silika ped ile ortaya çıkan karışımı filtre.Titanyum/KUMOF-1 ile heterojen katalitik karbonil-ene reaksiyonu için, titanyum/KUMOF-1'in 12 miligram süspansiyonuna 100 mikrolitre DCM'deki substrat çözeltisini sıfır derecede dcm'de iki mililitre ye ekleyin. Dakikada 180 dönüşte bu sıcaklıkta çözeltiyi 36 saat sallayın. Kuluçka sonunda supernatant toplamak ve yıkama başına taze DCM üç mililitre ile üç kez ortaya çıkan kristalleri yıkayın.Çinko reaktifini kullanan enantioselsel karbonil-ene reaksiyonu, alkoksi karbonil gruplarının metale olan bağlayıcı yakınlıkları arasındaki fark tan dolayı stokiyometriktir. Çinko/KUMOF-1 ile substratların heterojen enantiosel karbonil-ene reaksiyonunun sonuçları, en küçük substratın kristalin içinde yayıldığını ve metal organik çerçevelerin tüm reaksiyon alanlarının mevcut olduğunu kanıtlayan yüksek verimli bir şekilde ürüne dönüşebileceğini göstermiştir. Substrat boyutu arttıkça verim ve enantiomerik fazlalık azalmış ve bu da daha büyük yüzeylerin metal organik çerçeve kristaliniçindeki reaksiyon bölgelerine erişemeyeceğini düşündürmektedir.Reaksiyon kanalı karşılık gelen reaksiyon ürünleri tarafından bloke edildi çünkü büyük substrat muhtemelen bu sistemde reaksiyon tabi tutulmadı. Eğer substrat boyutu çok büyükse, yüzey reaksiyon alanı ilk teması yapar ve doğrudan kanalın girişini engeller, bu da diğer yüzeylerin nüfuz etmesini imkansız hale getirir. Substrat boyutu boşluğun büyüklüğüne göre yeterince küçük olduğunda, ek yüzeyler kristal nüfuz edebilir.Çinko aracılı sistemin aksine, titanyum katalizsistem substrat boyutuna göre hiçbir ayrım yapmadan katalitik reaksiyon bölgelerinde meydana gelen olaylar hakkında daha fazla bilgi sağlar. Gerçekten de, çoğu reaksiyonlar yüzeyde veya altında meydana gelir ve ürünler hemen çözeltiye çıkarıldı. Gösterildiği gibi karbonil-ene reaksiyon prosedürlerinin adımlarını dikkatle takip ederek, güvenilir deneysel sonuçlar elde etmek önemlidir.İki fotonlu mikroskopi ölçümleri, çeşitli MOF tabanlı katalizörlerin gerçek reaksiyon bölgesi için ek veri sağlayacaktır. MOF katalizör reaksiyon sitesi için bir doğrulama prosedürü olarak gereklidir. Yöntemimiz sonuçları çift kontrol etmek için bir araç olarak kullanılabilir.

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

Plazma ile Hidrofobik Metal-Organik Altyapıları hazırlanması Amonyak Kaldırma için perfluorobütanlar Kimyasal Buhar Kaplama Geliştirilmiş

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

Kimya

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Fonksiyonlu Sentezi ve Karakterizasyonu Metal-organik Altyapıları

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

suda çözünür bir metal-organik kompleks dizi sentezi

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

Geliştirilmiş nem direnci için Metal organik çerçeveler yüzey Functionalization

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

Elektroforetik kristalizasyon Ultrathin yüksek performanslı Metal organik Framework membranlar

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

Tek Kristalli Çekirdek-Kabuk Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi

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

Metal-Organik Çerçevelerde Spektroskopik Ölçümler Yapmak İçin Teknik Bir Kılavuz

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

Multitopik Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerlikli MOF'ların Sentezi

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

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

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