Highly CO<sub>2</sub>-Selective Organic Molecular Cages: What Determines the CO<sub>2</sub> Selectivity
作者:Yinghua Jin、Bret A. Voss、Athena Jin、Hai Long、Richard D. Noble、Wei Zhang
DOI:10.1021/ja110846c
日期:2011.5.4
4-diethynylbenzene linker molecule. Cage compounds 1-4 and framework 14 exhibited exceptional high ideal selectivity (36/1-138/1) in adsorption of CO(2) over N(2) under the standard temperature and pressure (STP, 20 °C, 1 bar). Gas adsorption studies indicate that the high selectivity is provided not only by the amino group density (mol/g), but also by the intrinsic pore size of the cage structure (distance between
通过动态共价化学方法(亚胺缩合反应),从现成的起始原料中成功合成了一系列新型有机笼状化合物 1-4,产率相当高(46-90%)。共价交联的笼框架 14 是通过笼对框架策略通过笼 4 与 1,4-二乙炔基苯连接分子的 Sonogashira 偶联获得的。在标准温度和压力(STP,20 °C,1 bar)下,笼状化合物 1-4 和骨架 14 在 N(2) 上吸附 CO(2) 时表现出极高的理想选择性 (36/1-138/1) . 气体吸附研究表明,高选择性不仅由氨基密度 (mol/g) 提供,还由笼结构的固有孔径(顶板和底板之间的距离)提供,可以通过明智地选择不同大小的构建块来调整。本文首次报道了对这类新型有机笼具结构-性能关系的系统研究;它们提供了关于这些笼基多孔材料的合理设计原理的关键知识,这些材料在气体分离和碳捕获应用中显示出巨大的潜力。