Separaciones de fluoroareno en marcos metálico-orgánicos con dos sitios de coordinación proximales de Mg2+

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• Los fluoroarenos son cruciales en la química medicinal, agrícola y de los materiales.
• Los métodos tradicionales de purificación fallan para las mezclas de fluoroareno debido a propiedades físicas similares.
• Las reacciones actuales de Balz-Schiemann son menos económicas para el átomo que la fluoración directa de C-H, que produce isómeros inseparables.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia de purificación alternativa para las mezclas de fluoroareno.
• Demostrar la eficacia de las estructuras metal-orgánicas (MOF) en la separación de los isómeros del fluoroareno.
• Establecer un método general para el desafío de las separaciones de fase líquida utilizando MOF.

Principales métodos:

• Se utilizan MOF basados en Mg, específicamente Mg2 ((dobdc) y Mg2 ((m-dobdc).
• Se emplean mediciones de adsorción y de penetración en el equilibrio multicomponente en fase líquida.
• Realizó cálculos de la teoría funcional de la densidad corregida por van der Waals (DFT) para comprender las interacciones.

Principales resultados:

• Los MOF demostraron una alta selectividad en la separación de los isómeros del difluorobenzeno.
• Los marcos separaron con éxito otras mezclas de fluoroarenos, incluidos los fluoroanisoles, los fluorotoluenos y los fluoroclorobenzenos.
• Las interacciones controladas con los centros de Mg2+ coordinadamente insaturados en los MOF permitieron la adsorción selectiva.

Conclusiones:

• Los MOF proporcionan una solución eficaz para purificar mezclas difíciles de fluoroareno.
• Este enfoque basado en MOF supera las limitaciones de las técnicas de separación tradicionales.
• El estudio presenta una estrategia generalizable para la separación de isómeros en fases líquidas mediante el ajuste de los sitios de unión de MOF.