این تیم یک کمپلکس آلی فلزی جدید بر پایه پلی اکسومتالات را سنتز کردند

یک تیم تحقیقاتی یک مجتمع آلی فلزی جدید مبتنی بر پلی اکسومتالات را سنتز کرده اند که سپس آن را به عنوان کاتالیزور برای واکنش های اکسیداسیون سولفیدهای مختلف آزمایش کردند. آنها دریافتند که این مجموعه دارای عملکرد کاتالیزوری عالی، قابلیت استفاده مجدد خوب و پایداری ساختاری است.

کار این تیم در مجله منتشر شده است پلی اکسومتالات ها.

دانشمندان در بسیاری از زمینه ها اکسیداسیون انتخابی سولفیدها به سولفوکسیدها را بررسی کرده اند. سولفوکسیدها هستند ترکیبات آلی که حاوی گوگرد و اکسیژن هستند. این سولفوکسیدها مواد شیمیایی با ارزش افزوده بالا در داروها، مواد شیمیایی کشاورزی، رنگ‌ها و به عنوان مواد کمکی کایرال هستند که ابزارهای ضروری برای ساختن مولکول های پیچیده.

روش اصلی دانشمندان برای تولید سولفوکسیدها از طریق واکنش اکسیداسیون کاتالیزوری سولفیدها با استفاده از مواد همگن یا همگن است. کاتالیزورهای ناهمگن و اکسیدان های محیطی تحت شرایط خفیف. بنابراین دانشمندان علاقه مند به امکان توسعه یک کاتالیزور ناهمگن کارآمد با فعالیت کاتالیزوری عالی و جداسازی آسان در یک واکنش اکسیداسیون کاتالیستی هستند.

پلی اکسومتالات ها (POMs) دسته ای از نانومواد هستند که دارای آن هستند توابع ویژه. این ویژگی ها شامل بارهای منفی بالا، توانایی های ردوکس قابل توجه و پیوند ارگانیک موجود است. با توجه به این ویژگی ها، POM ها علاقه زیادی را در کاربردهای مرتبط با انرژی به خود جلب کرده اند. کاربردهای بالقوه آنها از علم موادکاتالیزور، دارو، حفاظت از محیط زیست و تولید هیدروژن.

مجتمع‌های آلی فلزی مبتنی بر POM (POMOCs) شاخه‌ای در حال رشد از POM هستند. POMOC ها نه تنها خواص برجسته POM ها و کمپلکس های آلی فلزی را ترکیب می کنند، بلکه شستشو، انحلال و تجمع POM ها را نیز بهبود می بخشند. آنها در بسیاری از زمینه ها به ویژه در کاتالیز استفاده شده اند.

طبق اطلاعات ما، تنها چند مجتمع فلزی-آلی مبتنی بر POM با یک چارچوب سه بعدی مبتنی بر واحدهای POM و مجتمع‌های فلزی-آلی پل‌شده گزارش‌شده وجود دارد که ما را بر آن می‌دارد تا این منطقه تحقیقاتی که به ندرت کاوش شده را بررسی کنیم. ژونگ ژانگ از کالج شیمی و مهندسی مواد گفت: از آنجایی که مجتمع‌های آلی مس دارای معماری‌ها، توپولوژی‌ها و کاربردهای جذابی هستند، طراحی و سنتز POMOC‌های جدید با چارچوب سه بعدی مبتنی بر POM و مجتمع‌های آلی مس هنوز یک چالش است. دانشگاه بوهای.

در این مطالعه، تیم یک POMOC مسی جدید به نام CuW-EDDP را به دست آورد و مشخص کرد. این یک POMOC نوع Keggin است. نوع Keggin شکل ساختاری POM ها را توصیف می کند. نوع Keggin و نوع Dawson دو نوع اصلی ساختار POM هستند.

این تیم CuW-EDDP را در شرایط هیدروترمال سنتز کردند که شامل سه روز حرارت دادن در یک راکتور فولاد ضد زنگ و به دنبال آن خنک‌سازی و خشک‌کردن بود. این تیم CuW-EDDP سنتز شده خود را با استفاده از طیف های مادون قرمز، آنالیز عنصری و وزن سنجی حرارتی تجزیه و تحلیل کردند. آنها دریافتند که CuW-EDDP یک ساختار سه بعدی منحصر به فرد دارد. علاوه بر این، آنها دریافتند که CuW-EDDP می تواند به عنوان یک کاتالیزور ناهمگن برای اکسیداسیون انتخابی سولفیدهای مختلف استفاده شود.

از مطالعات قبلی، تیم می‌دانست که POMOCهای حاوی مس، توانایی کاتالیزوری عالی برای بسیاری از واکنش‌های اکسیداسیون، به‌ویژه اکسیداسیون انتخابی سولفیدها را نشان می‌دهند. این به این دلیل است که مراکز POM و مس می توانند به عنوان مکان های فعال کاتالیزوری برای پیشبرد فرآیند اکسیداسیون کاتالیزوری عمل کنند. سایت‌های فعال مس فراوان در CuW-EDDP اثربخشی آن را به عنوان یک کاتالیزور افزایش می‌دهد.

این تیم شرایط واکنش بهینه را برای اکسیداسیون انتخابی متیل فنیل سولفید به متیل فنیل سولفوکسید بررسی کردند. آنها اثرات دمای واکنش، دوزهای CuW-EDDP، مقادیر ترت بوتیل هیدروپراکسید و انواع حلال را بررسی کردند. آنها چندین آزمایش کنترلی مختلف در اکسیداسیون انتخابی متیل فنیل سولفید به متیل فنیل سولفوکسید انجام دادند.

ژانگ گفت: “به عنوان یک کاتالیزور ناهمگن موثر، CuW-EDDP عملکرد عالی، قابلیت استفاده مجدد خوب و پایداری ساختاری را در اکسیداسیون انتخابی متیل فنیل سولفید نشان داد. تبدیل بالا (100٪) و گزینش پذیری (98٪) در 30 دقیقه نشان داد. . این تیم همچنین فعالیت کاتالیزوری CuW-EDDP در مقابل را بررسی کردند اکسیداسیون به دیگران سولفید مشتقات

با نگاهی به آینده، تیم امیدوار است که سنتز موفق CuW-EDDP بتواند راهنمایی برای توسعه POMOC های جدید مبتنی بر POM های نوع Keggin یا Dawson و مجتمع های فلزی-آلی با توپولوژی جدید و خواص منحصر به فرد ارائه دهد.