В журнале Journal of the American Chemical Society (ИФ 15.7) опубликована статья с участием сотрудников Института Павлова Д.И., Рядуна А.А., Самсоненко Д.Г., Максимовского Е.А., Садыкова Е.Х., Потапова А.С. и Федина В.П.

"Simultaneous Capture and Luminescent Detection of Trace Benzene in Cyclohexane Enabled by π-Accepting Benzothiadiazole Units in a Metal–Organic Framework" Pavlov D.I., Yu X., Zhou Z., Ryadun A.A., Samsonenko D.G., Maximovskiy E., Sadykov E.H., Potapov A.S., Fedin V.P. // J. Am. Chem. Soc. 2026. Vol. 148. pp. 17240–17248. DOI: 10.1021/jacs.6c02380. Посмотреть статью

Взаимодействие молекул бензола с поверхностью пор сорбента

В работе описан новый металл-органический каркас NIIC-66, построенный из ионов Zn²⁺, 4,7-ди(имидазол-1-ил)-2,1,3-бензотиадиазола и 4,4’-стильбендикарбоновой кислоты. Ключевой особенностью структуры являются узкие щелевидные поры (около 6×3 Å) и 2,1,3-бензотиадиазольные фрагменты, которые обладают сильными π-акцепторными свойствами. NIIC-66 демонстрирует исключительную селективность к адсорбции бензола из жидкой фазы по сравнению с циклогексаном: факторы селективности достигают 998 для смеси 1:10 и 1929 для смеси 1:100 (бензол:циклогексан). Материал способен очищать циклогексан с исходной чистотой 99.9 % до чистоты 99.999 %. Кроме того, адсорбция бензола вызывает значительное усиление люминесценции с пределом обнаружения бензола в циклогексане 13 ppm, что является первым примером жидкофазного детектирования бензола MOF-сенсорами. Авторы работы показали, что рекордные адсорбционные и сенсорные характеристики NIIC-66 обусловлены комбинацией молекулярно-ситового эффекта (узкие поры пропускают бензол, но затрудняют проникновение более крупных молекул циклогексана) и сильных π-π стекинг-взаимодействий между молекулами бензола и бензотиадиазольными кольцами каркаса. При этом бензол не только захватывается, но и участвует в процессах возбуждения и эмиссии, изменяя электронную структуру MOF, что приводит к усилению свечения.

Выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда.