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Dihydrogen Bond-Interaction-Induced Separation of Hexane Isomers by Self-Assembled Carborane Metallacycles
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-04-09 , DOI: 10.1021/jacs.0c03176
Peng-Fei Cui 1 , Yue-Jian Lin 1 , Zhen-Hua Li 1 , Guo-Xin Jin 1
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2020-04-09 , DOI: 10.1021/jacs.0c03176
Peng-Fei Cui 1 , Yue-Jian Lin 1 , Zhen-Hua Li 1 , Guo-Xin Jin 1
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Herein, we describe how to utilize dihydrogen bond interactions to achieve alkane recognition and hexane isomers separation. A series of metallacycles based on carborane backbones are presented herein, revealing interdependent B-Hδ-…Hδ+-C proton-hydride interactions. The metallacycles take advantage of these dihydrogen bond interactions for the separation of hexane isomers. We show that the metallacycle 3a, bearing 1,4-di(4-pyridyl)benzene (DPB), can produce n-hexane with a purity of >99% in a single adsorption-desorption cycle from an equimolar mixture of all five isomers of hexane. The isomers 2-methylpentane and 3-methylpentane can be selectively absorbed by metallacycle 4a, which bears the 1,2-di(4-pyridyl)ethylene (DPE). The size of the metallacycle, C-H…π interactions, and particularly B-Hδ-…Hδ+-C interactions, are the main forces governing the extent of hexane recognition. This work provides a promising principle for the design of supramolecular coordination complexes (SCCs) for the separation of alkanes.
中文翻译:
通过自组装碳硼烷金属环进行二氢键相互作用诱导的己烷异构体分离
在此,我们描述了如何利用二氢键相互作用来实现烷烃识别和己烷异构体分离。本文介绍了一系列基于碳硼烷骨架的金属环,揭示了相互依赖的 B-Hδ-…Hδ+-C 质子-氢化物相互作用。金属环利用这些二氢键相互作用来分离己烷异构体。我们表明,带有 1,4-二(4-吡啶基)苯 (DPB) 的金属环 3a 可以在单个吸附-解吸循环中从所有五种异构体的等摩尔混合物中生产纯度 >99% 的正己烷己烷。异构体 2-甲基戊烷和 3-甲基戊烷可以被金属环 4a 选择性吸收,金属环 4a 带有 1,2-二(4-吡啶基)乙烯 (DPE)。金属环的大小,CH…π 相互作用,特别是 B-Hδ-…Hδ+-C 相互作用,是控制己烷识别程度的主要力量。这项工作为设计用于分离烷烃的超分子配位配合物 (SCC) 提供了一个有前景的原理。
更新日期:2020-04-09
中文翻译:
![](https://scdn.x-mol.com/jcss/images/paperTranslation.png)
通过自组装碳硼烷金属环进行二氢键相互作用诱导的己烷异构体分离
在此,我们描述了如何利用二氢键相互作用来实现烷烃识别和己烷异构体分离。本文介绍了一系列基于碳硼烷骨架的金属环,揭示了相互依赖的 B-Hδ-…Hδ+-C 质子-氢化物相互作用。金属环利用这些二氢键相互作用来分离己烷异构体。我们表明,带有 1,4-二(4-吡啶基)苯 (DPB) 的金属环 3a 可以在单个吸附-解吸循环中从所有五种异构体的等摩尔混合物中生产纯度 >99% 的正己烷己烷。异构体 2-甲基戊烷和 3-甲基戊烷可以被金属环 4a 选择性吸收,金属环 4a 带有 1,2-二(4-吡啶基)乙烯 (DPE)。金属环的大小,CH…π 相互作用,特别是 B-Hδ-…Hδ+-C 相互作用,是控制己烷识别程度的主要力量。这项工作为设计用于分离烷烃的超分子配位配合物 (SCC) 提供了一个有前景的原理。