Negative and Positive Confinement Effects in Chiral Separation Chromatography Monitored with Molecular-Scale Precision by In-Situ Electron Paramagnetic Resonance Techniques.
Negative and Positive Confinement Effects in Chiral Separation Chromatography Monitored with Molecular-Scale Precision by In-Situ Electron Paramagnetic Resonance Techniques.
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通过原位电子顺磁共振技术以分子级精度监测手性分离色谱中的负限制效应和正限制效应
DOI：
10.1021/acs.langmuir.7b02713
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
S. Polarz
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Wessig;M. Spitzbarth;A. Klaiber;M. Drescher;S. Polarz
用液相色谱分离化合物是一个具有巨大技术重要性的过程。对于手性物质尤其如此，当一种对映体具有所需的一组性质，而另一种可能是有害的。液相色谱学的发展程度非常高，但基于实验数据，人们仍然缺乏对选择性如何在分子水平上直接作用于多孔主体材料表面的理解。我们制备了含有氨基酸的有机硅胶作为主体材料。使用电子顺磁共振光谱观察手性自旋探针的旋转动力学，使我们能够区分表面吸附的客体和自由客体。测定了非对映选择性因子，考察了手性表面基团密度、表面基团的化学性质、孔径大小和温度的影响。我们发现，在较低的温度下，具有相当刚性的有机硅网络的大孔固体具有较高的选择性，这表明限制效应的显著影响。在介孔材料中，特征与T相关行为是相反的。从EPR成像技术和由此得到的(宏观)扩散系数，我们可以证实，在微观水平上发现的相关性也转化为宏观行为。因此，我们的研究对今后设计开发层析材料具有一定的参考价值。
Separation of compounds using liquid chromatography is a process of enormous technological importance. This is true in particular for chiral substances, when one enantiomer has the desired set of properties and the other one may be harmful. The degree of development in liquid chromatography is extremely high, but still there is a lack in understanding based on experimental data how selectivity works on a molecular level directly at the surfaces of a porous host material. We have prepared amino-acid containing organosilica as such host materials. Watching the rotational dynamics of chiral spin probes using electron paramagnetic resonance spectroscopy allows us to differentiate between surface adsorbed and free guest species. Diastereotopic selectivity factors were determined, and the influence of chiral surface group density, chemical character of the surface groups, pore-size, and temperature was investigated. We found higher selectivity values in macroporous solids with a rather rigid organosilica network and at lower temperature, indicating the significant effect of confinement effects. In mesoporous materials features are opposed with regards to the T-dependent behavior. From EPR imaging techniques and the resulting (macroscopic) diffusion coefficients, we could confirm that the correlations found on the microscopic level transform also to the macroscopic behavior. Thus, our study is of value for the development of future chromatography materials by design.
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DOI：
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通讯作者：
Martin Wessig;M. Drescher;S. Polarz
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S. Polarz