Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
घर » रेटिकुलर रसायन विज्ञान और आइसोरैटिकुलर विस्तार

रेटिकुलर रसायन विज्ञान और आइसोरैटिकुलर विस्तार

2002
  • Omar M. Yaghi
  • Michael O’Keeffe
Synthesis of Metal-Organic Frameworks in a modern laboratory setting, focusing on reticular chemistry.

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

रेटिकुलर रसायन विज्ञान MOFs के लिए डिज़ाइन सिद्धांत है, जिसमें पूर्वनिर्धारित आणविक निर्माण खंडों (धातु नोड्स और कार्बनिक लिंकर्स) को विस्तारित, व्यवस्थित संरचनाओं में अनुमानित टोपोलॉजी के साथ इकट्ठा करना शामिल है। इस सिद्धांत का एक महत्वपूर्ण प्रदर्शन आइसोरैटिकुलर MOFs का संश्लेषण है, जहाँ अंतर्निहित नेटवर्क टोपोलॉजी को बनाए रखा जाता है जबकि धीरे-धीरे लंबे कार्बनिक लिंकर्स का उपयोग करके छिद्र आकार को व्यवस्थित रूप से बढ़ाया जाता है।

Reticular chemistry elevates the synthesis of materials from a trial-and-error process to a more deterministic, design-based science. It treats the metal clusters (Secondary Building Units, SBUs) and organic linkers as pre-defined geometric shapes (e.g., an octahedral SBU and a linear linker). By understanding the coordination preferences of the metal and the geometry of the linker, chemists can predict the resulting network topology before synthesis. The most famous example of this is the Isoreticular MOF (IRMOF) series, which is based on the archetypal MOF-5 structure. MOF-5 has a primitive cubic (pcu) topology formed from Zn4O octahedral SBUs and linear 1,4-benzenedicarboxylate (BDC) linkers.

आइसोरिटिकुलर विस्तार की अवधारणा को बीडीसी लिंकर को 2,6-नेफ्थालीनडाइकार्बोक्सिलेट (एनडीसी) या 4,4-बाइफेनिलडाइकार्बोक्सिलेट (बीपीडीसी) जैसे लंबे, लेकिन ज्यामितीय रूप से समान, डाइकार्बोक्सिलेट लिंकरों से बदलकर प्रदर्शित किया गया। परिणामस्वरूप प्राप्त पदार्थ, आईआरएमओएफ-8 और आईआरएमओएफ-10, ने एमओएफ-5 के समान पीसीयू नेटवर्क टोपोलॉजी को बनाए रखा, लेकिन उनमें काफी बड़े छिद्र पाए गए। इस व्यवस्थित परिवर्तन ने लिंकर की लंबाई, छिद्र के आकार और गैस अवशोषण क्षमता जैसे गुणों के बीच सीधा संबंध स्थापित किया, जिससे यह सिद्ध हुआ कि एमओएफ के गुणों को अत्यधिक नियंत्रित तरीके से समायोजित किया जा सकता है। इस सिद्धांत को कई अन्य नेटवर्क टोपोलॉजी और बिल्डिंग ब्लॉक संयोजनों तक विस्तारित किया गया है, जिससे एमओएफ आणविक स्तर पर प्रोग्राम करने योग्य पदार्थ के एक प्रमुख उदाहरण के रूप में स्थापित हो गए हैं।

UNESCO Nomenclature: 2203
अकार्बनिक रसायन विज्ञान

Type

डिजाइन सिद्धांत

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • जीन-मैरी लेहन द्वारा रचित सुपरमॉलिक्यूलर रसायन विज्ञान की अवधारणाएँ
  • क्रिस्टल इंजीनियरिंग के सिद्धांत गेरहार्ड श्मिट द्वारा विकसित किए गए थे।
  • संरचना निर्धारण के लिए एकल-क्रिस्टल एक्स-रे विवर्तन का विकास
  • प्रारंभिक समन्वय पॉलिमर का संश्लेषण
  • क्रिस्टल संरचनाओं का स्थलाकृतिक विश्लेषण

आवेदन

  • चयनात्मक आणविक छलनी के लिए छिद्र आकार का व्यवस्थित समायोजन
  • rational design of उत्प्रेरक with controlled active site spacing
  • गैस के मौलिक अध्ययन अधिशोषण सीमित स्थानों में
  • पदानुक्रमित छिद्रयुक्त संरचनाओं का निर्माण
  • प्रोटीन जैसे बड़े अणुओं को समाहित करने के लिए ढाँचों का डिज़ाइन

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

  • प्रोग्राम करने योग्य एमओएफ जो प्रकाश या गर्मी के प्रति प्रतिक्रिया में छिद्रों का आकार बदलते हैं
  • multi-component mofs (MT-MOFs) with precisely arranged, different linkers for complex catalytic cascades
  • फार्मास्युटिकल उद्योग में एनेंटियोसेलेक्टिव पृथक्करण के लिए डिज़ाइन किए गए काइरल एमओएफ
  • एमओएफ-आधारित लॉजिक गेट जहां रासायनिक इनपुट संरचनात्मक परिवर्तनों को ट्रिगर करते हैं
  • मूलभूत सिद्धांतों से डिजाइन की गई ऋणात्मक तापीय विस्तार वाली सामग्रियां
  • मांग के अनुसार अणुओं को पकड़ने और छोड़ने के लिए गतिशील ढाँचे
  • mof ‘sponges’ for crystallizing and determining the structure of otherwise non-crystallizable molecules
  • उत्प्रेरक गतिविधि को बढ़ाने के लिए सटीक रूप से इंजीनियर किए गए दोषों वाले ढाँचे
  • बेहतर यांत्रिक स्थिरता के लिए अंतर्भेदित एमओएफ संरचनाएं
  • बेहतर प्रक्रियाक्षमता के लिए पॉलिमर के साथ एमओएफ को मिलाकर बनाई गई मिश्रित सामग्री
संबंधित विषय: रेटिकुलर केमिस्ट्री, आइसोरिटिकुलर, एमओएफ, आईआरएमओएफ, क्रिस्टल इंजीनियरिंग, टोपोलॉजी, सेकेंडरी बिल्डिंग यूनिट, एसबीयू, रैशनल डिजाइन, पोर साइज ट्यूनिंग।

ऐतिहासिक संदर्भ

रेटिकुलर रसायन विज्ञान और आइसोरैटिकुलर विस्तार

1991
1994
1997
2002
2015-09-14
1990
1993-01-01
1995
2000
2004

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

नवीनतम परिवर्धन

शीर्ष पोस्ट और लेख

शीर्ष मूल उपकरण

10वां वर्ष सालगिरह

पंजीकृत सदस्यों के लिए पूर्ण आकार की छवियाँ और डाउनलोड 100% निःशुल्क उपलब्ध हैं।