二維金屬有機單層（MOL）的功能化修飾定制服務

金屬有機框架（MOF）因具有明確且化學可調(diào)的多孔結(jié)構(gòu)而備受關(guān)注，其空腔可用于仿生酶疏水口袋的構(gòu)建。人們通過對配體官能團的調(diào)控或MOF孔道的后合成修飾可以改變催化的微環(huán)境，然而這類仿生孔道的化學修飾仍受到MOF孔道大小的限制。

近日，廈門大學化學化工學院的汪騁和林文斌教授團隊基于以往發(fā)展的二維金屬有機單層（MOL）對二維材料的次級結(jié)構(gòu)單元（SBU）后合成修飾長鏈羧酸來調(diào)控催化微環(huán)境。二維金屬有機單層是二維化的MOF。MOL通過二維拓撲的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接配體和金屬簇節(jié)點，并通過一系列的合成化學手段阻止單層在第三個維度堆疊，形成一類新型的分子基二維材料。與MOF類似，MOL也可通過配體設(shè)計引入**的催化位點，并通過活性位點在框架上的隔離實現(xiàn)單位點催化。另外，MOL繼承了MOF作為異相催化劑的特點，可與反應溶液分離，并可回收再利用。而與MOF不同的是，MOL的所有催化位點都處于材料的外表面，底物無需經(jīng)過孔道擴散便可到達催化活性位點。

利用MOL催化劑在催化活性中心附近進行化學修飾可不受空間限制的影響。研究者對基于三聯(lián)吡啶三羧酸（TPY）配體的MOL進行SBU后修飾長鏈親疏水基團，調(diào)控催化活性中心的親疏水微環(huán)境，并在TPY上修飾過渡金屬鐵活性中心模擬氧化酶的結(jié)構(gòu)，反應以氧氣為氧化劑可以高選擇性地氧化四氫呋喃。親水修飾的MOL能以**的選擇性得到丁內(nèi)脂，而MOL的疏水修飾則傾向于得到2-羥基四氫呋喃。

研究人員對高選擇性的機制進行了深入研究，發(fā)現(xiàn)2-羥基四氫呋喃是該催化反應中的中間產(chǎn)物。親水修飾的微環(huán)境中，中間產(chǎn)物在催化活性中心附近停留時間長，可重新與催化中心結(jié)合，進一步氧化成**產(chǎn)物丁內(nèi)酯。

在二維金屬有機單層(MOL)上構(gòu)筑結(jié)構(gòu)清晰的CoNX催化位點（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

金屬有機單層(Metal-OrganicLayer = MOL)

雙光子熒光上轉(zhuǎn)換 (TPA-UC)

Hf-TCBPA-MOL

具有TPA響應的八級矩分子三苯胺的衍生物進行MOL的設(shè)計合成

新型多功能金屬有機單層材料（MOL）Hf12-Ir-OTf

含有 Ir 光敏劑的連接配體和強 Lewis 酸性的 Hf12-次級結(jié)構(gòu)單元構(gòu)筑MOL 材料

DBB- Ir -F

甲酸功能化的二維鋅基金屬有機框架材料Zn-cbpp

雙功能Hf12-Ru-Co MOL

三功能Hf12-Ru-Co-OTf MOL催化劑

Hf12-Ru-Co

HER-MOL和WOR-MOF分別組裝在脂質(zhì)體的疏水和親水區(qū)域

石墨烯-超薄金屬有機層MOL@GO復合材料

帶有H2L配體的Co-MOL（Co-MOL@GO）

Co-MOL@GO中小的納米片（15-20 nm）

金屬有機層（MOL）上修飾鈷-原卟啉（CoPP）和吡啶鎓（pyH+）

[Hf6(?3-O)4(?3-OH)4(HCO2)6]

以上資料源于西安pg電子官方生物小編zhn2021.03.16