itc_dvalimov_202406.pdf

• Алимов Дмитрий Валерьевич, м.н.с. МТЦ СО РАН.
• Порываев Артем Сергеевич, к.х.н., н.с. МТЦ СО РАН.

Металлоорганические каркасы (MOF) привлекают все большее внимание как наносреды для химических реакций, особенно в области катализа. Знание специфики полостей MOF имеет решающее значение во многих из этих случаев; тем не менее, получение их in situ остается очень сложной задачей. Мы сообщаем о первой прямой оценке кажущейся полярности и организации растворителя внутри полостей MOF с использованием специального структурно гибкого спинового зонда. Стабильный β-фосфорилированный нитроксильный радикал был включен в полости предполагаемого MOF ZIF-8 в следовых количествах. Спектроскопические свойства этого зонда зависят от локальной полярности, структурированности, жесткости и давления сцепления и могут быть точно отслежены с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Используя этот подход, мы экспериментально продемонстрировали, что полости голого ZIF-8 воспринимаются гостевыми молекулами как сильно неполярные внутри. Когда различные спирты заполняют полости, наблюдается значительная самоорганизация молекул растворителя, что приводит к более высокой кажущейся полярности в MOF по сравнению с соответствующими объемными спиртами. Учет таких явлений наноорганизации может иметь решающее значение для оптимизации химических реакций в MOF, а предлагаемая методология обеспечивает уникальные пути изучения полостей MOF внутри in situ, тем самым способствуя их различным применениям.

• Грант РНФ №22-73-10239, «Исследование функциональных свойств цирконий содержащих металл-органических координационных полимеров методами ЭПР спектроскопии», рук. А.С. Порываев, 2022-2024.

• Artem S. Poryvaev, Aleksandr A. Efremov, Dmitry V. Alimov. Nanoscale solvent organization in metal–organic framework ZIF-8 probed by EPR of flexible β-phosphorylated nitroxides// Chemical Science, 2024, Vol. 15, No. 5, pp. 5268-5276. DOI: 10.1039/D3SC05724K. Импакт-фактор журнала 2024 = 8.4.