Interacciones de sondeo de moléculas N-donantes con sitios metálicos abiertos dentro del Cr-MIL-101: un estudio...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Química del estado sólido
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• El control de las propiedades de los marcos metálico-orgánicos (MOF) se basa en la comprensión de las interacciones huésped-invitado.
• Los sitios de metal abierto en los MOF exhiben adsorción selectiva debido a fuertes interacciones con los huéspedes básicos de Lewis.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar las interacciones entre agua, aminopiridinas y dietilamina con sitios abiertos de metal en Cr-MIL-101.
• Establecer un orden de preferencia vinculante para estos huéspedes en los sitios activos del MOF.

Principales métodos:

• Se utilizó la espectroscopia C MAS NMR con giro de ángulo mágico ultrarrápido para espectros de alta resolución.
• Utilizó cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para validar los resultados experimentales.
• Relajación aplicada de la red de espín y edición espectral REDOR para asignaciones espectral.

Principales resultados:

• Los espectros de RMN de C MAS proporcionaron firmas distintas para cada molécula invitada en los sitios de metal abiertos.
• Los experimentos de competencia establecieron la preferencia de unión: agua < dietilamina ≈ 2-aminopiridina < 3-aminopiridina.
• Cambios de RMN calculados por DFT validados con respecto a los datos experimentales de los derivados de Cr-MIL-101.

Conclusiones:

• La espectroscopia combinada de RMN y los cálculos DFT asignan y determinan efectivamente la disposición de los huéspedes en sitios metálicos abiertos.
• Los datos de RMN proporcionan información sobre la dinámica de los huéspedes y el marco, complementando la información estructural.
• La estrategia es aplicable para el estudio de mezclas de adsorbados en MOF, ayudando al desarrollo de la relación estructura-propiedad.