Wolne rodniki w MOF-ach

Metal-organic frameworks (MOFs) decorated with stable organic radicals are highly promising materials for redox catalysis. Unfortunately however, the synthesis of chemically robust MOFs typically requires harsh solvothermal conditions, which are not compatible with organic radicals. Here we describe the synthesis of two isoreticular families of stable, mixed-component, zirconium MOFs with UiO-66 and UiO-67 structure and controlled amounts of covalently attached TEMPO radicals. The materials were obtained using a relatively low-temperature, HCl-modulated de novo method developed by Hupp and Farha and shown to contain large amounts of missing cluster defects, forming nanodomains of reo phase with 8-connected clusters. In the extreme case of homoleptic UiO-67-TEMPO(100%), the material exists as an almost pure reo phase. Large voids due to missing clusters and linkers allowed these materials to accommodate up to 2 times more of bulky TEMPO substituents than theoretically predicted for the idealized structures and proved to be beneficial for catalytic activity. The TEMPO-appended MOFs were shown to be highly active and recyclable catalysts for selective aerobic oxidation of a broad range of primary and secondary alcohols under exceptionally mild conditions (RT, atmospheric pressure of air). The influence of various parameters, including pore size and TEMPO content, on the catalytic activity was also comprehensively investigated.

Graphical Abstract - ACS AMI 2017

Deaminowanie MOF-ów

A versatile method for the post-synthetic removal of primary amino groups from metal-organic frameworks (MOFs) has been developed. The method allowed the first successful synthesis of the missing parent compound of an important family of MOFs – the unsubstituted (Al)MIL-101. The material was shown to be a useful reference compound for the elucidation of the role of amino groups in the adsorption and deactivation of olefin metathesis catalysts. The chemoselectivity of the deamination is sufficient for the selective removal of NH2 substituents from mixed-linker MOFs bearing both NH2 and RCONH groups.

Graphical Abstract - ChemComm 2017

Dwie nowe publikacje: w OBC oraz w Electrochimica Acta

Połączenie dwóch jednostek diamidokarbazolowych elastycznym łącznikiem pozwoliło nam otrzymać nowy fluorescencyjny sensor anionów, który selektywnie wiąże ekstremalnie hydrofilowy anion siarczanowy nawet w obecności 25% wody. Nasz nowy sensor wykrywa siarczany w próbkach środowiskowych zawierających szereg innych anionów, takich jak np. wody mineralne. Zobacz więcej.

Graphical Abstract - OBC 2017

Diaminokarbazol posłużył także do konstrukcji nowego układu katalitycznego, złożonego z bimetalicznych nanocząstek Au@Pt zawieszonych w polimerze przewodzącym. Ten nowy, hybrydowy materiał organiczno-nieorganiczny wykazuje zwiększoną aktywność w reakcji elektrochemicznego utleniania kwasu mrówkowego. Zobacz więcej.

Nasza publikacja w ACS Catalysis!

Pomimo, że MOFy są najbardziej znane ze swoich rekordowych właściwości sorbcyjnych, opisano zaledwie kilka przykładów wykorzystania MOFów do immobilizacji katalizatorów przez ich zwykłą sorpcję z roztworu; przykłady te ograniczają się do enzymów i polioksometalanów. W niniejszej pracy wykorzystaliśmy tę prostą strategię do immobilizacji katalizatorów ważnej reakcji metatezy olefin w porach MOF-ów. Jest to pierwszy przykład immobilizacji katalizatorów metatezy w MOFach oraz pierwszy przykład immobilizacji kompleksów metali przejściowych w MOFach przez zwykłą impregnację roztworem kompleksu. Dzięki zastosowaniu alkilidenowych kompleksów rutenu „otagowanych” kationami ammoniowymi uzyskaliśmy trwałe heterogeniczne katalizatory, wysoce aktywne w reakcji metatetycznego zamknięcia pierścienia. Co ważne, pomimo że katalizatory te wiążą się z nośnikiem jedynie wiązaniami niekowalencyjnymi, to nie są wymywane do roztworu, dzięki czemu zawartość rutenu w produktach reakcji jest poniżej limitu detekcji ICP MS (0.02 ppm). Powinowactwo kationowych katalizatorów do MOF-ów okazało się tak duże, że otrzymane przez nas materiały można było zastosować nawet w reaktorze przepływowym.

Graphical Abstract - ChemComm 2015

Rekrutacja do zespołu!

Oferta pracy dla post-doców przy realizacji grantu IDEAS PLUS

Nasza pierwsza praca z MOF-ów ukazała się w ChemComm!

Opisaliśmy w niej pierwszą metodę post-syntetycznego zabezpieczania i odbezpieczania grup aminowych w MOF-ie, otwierając nową drogę do MOF-ów z wieloma grupami funkcyjnymi.

Graphical Abstract - ChemComm 2015

Witamy nowego członka Zespołu!

Dr Nicolai Nikishkin dołączył do naszego Zespołu po rekrutacji do projektu IDEAS PLUS. Witamy na pokładzie! Zobacz zdjęcia.

Anion siarczanowy jest templatem przełączalnym (przy pomocy zmian pH)

SO42- jest jednym z najlepszych anionowych templatów do syntezy katenanów, rotaksanów i innych złożonych struktur. Udało nam się wykazać, że te właściwości można „wyłączyć” przez proste protonowanie.

Graphical Abstract - EurJOC 2015

Multiwalentność poprzez samoorganizację: publikacja z Jean-Marie Lehnem w Chem. Eur. J

Samoorganizacja jest doskonałym sposobem na multiplikację jednostek funkcyjnych, która to multiplikacja może z kolei prowadzić do nowych właściwości i funkcji. W szczególności, samoorganizacja komponentów udekorowanych grupami wiążącymi prowadzi do struktur multiwalentnych zdolnych do mocnego i selektywnego wiązania multiwalentnych celów, takich jak receptory białkowe. W publikacji tej opisujemy wydajny, supramolekularny i przebiegający w jednym naczyniu proces multiplikacji walentności, przebiegający poprzez samoorganizację monowalentnych komponentów w dobrze zdefiniowane kompleksy czterordzeniowe o strukturze kratki, z doczepionymi ośmioma resztami cukrowymi służącymi do multiwalentnego wiązania z tetrameryczną lektyną – konkanawaliną A.
Konkanawalina A

Prestiżowa nagroda dla naszego studenta!

Krzysztof Bąk, doktorant w naszym zespole, został uhonorowany nagrodą im. Piotra Wrony przyznawaną przez Wydział Chemii UW najlepszemu absolwentowi.
Nagroda został ustanowiona dla uczczenia pamięci Profesora Piotra Wrony, wybitnego chemika nieorganika i elektrochemika, znakomitego Nauczyciela zasłużonego dla Wydziału Chemii UW. Przy wyborze laureata pod uwagę bierze się trzy elementy: poziom pracy magisterskiej, średnią ocen ze studiów oraz zaangażowanie w pracę naukową lub inne formy działalności świadczące o wszechstronności uzdolnień i zainteresowań kandydata; duże znaczenie ma też praca społeczna na rzecz Wydziału i środowiska akademickiego.
Gratulujemy!
Nagroda Wrony