Проектирование и конструирование супрамолекулярных гетерогенных каталитических систем органического асимметрического синтеза на основе электростатических взаимодействий и водородных связей между полианионами и поликатионами низкого молекулярного веса.

Нами предложен новый класс гетерогенных катализаторов на основе само собирающихся 3D компонентов малого молекулярного веса, содержащих каталитические группы. С этой целью сконструированы супрамолекулярные трехмерные кристаллические решетки на основе не ковалентных взаимодействий органических поликатионов и полианионов, заряды которых разнесены в пространстве, как это представлено на Рис. 1 дополнительного материала. Кроме чисто электростатических взаимодействий другой тип трехмерных решеток стабилизирован дополнительными водородными связями (Рис. 2). Последний тип решеток назван на Английском языке “ Charge Assisted Hydrogen Bonding Organic Framework” (CAHOF). В качестве носителей для фиксации зарядов были выбраны производные трифенилметана, тетрафенилметана, нафталина и саленового комплекса Zn. На Рис. 3 представлено схематическое строение полученной решетки F-1. На Рис. 4 представлено строение решетки F-2. Строение обеих решеток было подтверждено методом рентгеноструктурного анализа, ЯМР и СЭМ. Решетки получаются простым сливанием растворов катионной и анионной компонентов, либо их солей в воде. Образующийся осадок представляет собой химически чистую решетку. Обе решетки были испытаны в качестве катализаторов важных реакций. F-1 катализировал соединение СО2 и эпоксидов с образованием циклических карбонатов, а F-2 реакции раскрытия эпоксидов спиртами и водой. Кроме того, реакция Дильса – Альдера катализируется F-2 в гептане. В зависимости от условий реакции решетки могут служить как гетерогенное депо, выделяющее небольшое количество растворимого катализатора, либо как истинный гетерогенный катализатор. Вне зависимости от степени растворимости решетки в реакционной среде катализаторы могут быть полностью извлечены из реакционной среды после окончания реакции без потери каталитической активности простым высаживанием малополярным растворителем и вновь использованы.