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二维金属有机单层(MOL)的功能化修饰定制服务
发布时间:2021-03-16     作者:zhn   分享到:

二维金属有机单层(MOL)的功能化修饰定制服务

金属有机框架(MOF)因具有明确且化学可调的多孔结构而备受关注,其空腔可用于仿生酶疏水口袋的构建。人们通过对配体官能团的调控或MOF孔道的后合成修饰可以改变催化的微环境,然而这类仿生孔道的化学修饰仍受到MOF孔道大小的限制。

近日,厦门大学化学化工学院的汪骋和林文斌教授团队基于以往发展的二维金属有机单层(MOL)对二维材料的次级结构单元(SBU)后合成修饰长链羧酸来调控催化微环境。二维金属有机单层是二维化的MOF。MOL通过二维拓扑的网络结构连接配体和金属簇节点,并通过一系列的合成化学手段阻止单层在第三个维度堆叠,形成一类新型的分子基二维材料。与MOF类似,MOL也可通过配体设计引入精确的催化位点,并通过活性位点在框架上的隔离实现单位点催化。另外,MOL继承了MOF作为异相催化剂的特点,可与反应溶液分离,并可回收再利用。而与MOF不同的是,MOL的所有催化位点都处于材料的外表面,底物无需经过孔道扩散便可到达催化活性位点。

利用MOL催化剂在催化活性中心附近进行化学修饰可不受空间限制的影响。研究者对基于三联吡啶三羧酸(TPY)配体的MOL进行SBU后修饰长链亲疏水基团,调控催化活性中心的亲疏水微环境,并在TPY上修饰过渡金属铁活性中心模拟氧化酶的结构,反应以氧气为氧化剂可以高选择性地氧化四氢呋喃。亲水修饰的MOL能以100%的选择性得到丁内脂,而MOL的疏水修饰则倾向于得到2-羟基四氢呋喃。

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研究人员对高选择性的机制进行了深入研究,发现2-羟基四氢呋喃是该催化反应中的中间产物。亲水修饰的微环境中,中间产物在催化活性中心附近停留时间长,可重新与催化中心结合,进一步氧化成最终产物丁内酯。

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在二维金属有机单层(MOL)上构筑结构清晰的CoNX催化位点(x=2-5)

MOL-Co-N2

MOL-Co-N3

MOL-Co-N4

MOL-Co-N5

CoN2和CoN3

四配位和五配位Co定制合成

金属有机单层(Metal-OrganicLayer = MOL)

双光子荧光上转换 (TPA-UC)

Hf-TCBPA-MOL

具有TPA响应的八级矩分子三苯胺的衍生物进行MOL的设计合成

新型多功能金属有机单层材料(MOL)Hf12-Ir-OTf

含有 Ir 光敏剂的连接配体和强 Lewis 酸性的 Hf12-次级结构单元构筑MOL 材料

DBB- Ir -F

甲酸功能化的二维锌基金属有机框架材料Zn-cbpp

双功能Hf12-Ru-Co MOL

三功能Hf12-Ru-Co-OTf MOL催化剂

Hf12-Ru-Co

HER-MOL和WOR-MOF分别组装在脂质体的疏水和亲水区域

石墨烯-超薄金属有机层MOL@GO复合材料

带有H2L配体的Co-MOL(Co-MOL@GO)

Co-MOL@GO中小的纳米片(15-20 nm)

金属有机层(MOL)上修饰钴-原卟啉(CoPP)和吡啶鎓(pyH+)

[Hf6(µ3-O)4(µ3-OH)4(HCO2)6]

以上资料源于西安齐岳生物小编zhn2021.03.16

 


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