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Synthesis and characterization of chiral mesoporous silica

机译：手性介孔二氧化硅的合成与表征

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摘要

Chirality is widely expressed in organic materials, perhaps most notably in biological molecules such as DNA, and in proteins, owing to the homochirality of their components (D-sugars and L-amino acids). But the occurrence of large-scale chiral pores in inorganic materials is rare(1). Although some progress has been made in strategies to synthesize helical and chiral zeolite-like materials(1-3), the synthesis of enantiomerically pure mesoporous materials is a challenge that remains unsolved(4). Here we report the surfactant-templated synthesis of ordered chiral mesoporous silica, together with a general approach for the structural analysis of chiral mesoporous crystals by electron microscopy. The material that we have synthesized has a twisted hexagonal rodlike morphology, with diameter 130-180 nm and length 1-6 mum. Transmission electron microscopy combined with computer simulations confirm the presence of hexagonally ordered chiral channels of 2.2 nm diameter winding around the central axis of the rods. Our findings could lead to new uses for mesoporous silica and other chiral pore materials in, for example, catalysis and separation media, where both shape selectivity and enantio-selectivity(5) can be applied to the manufacturing of enantiomerically pure chemicals and pharmaceuticals.
机译：由于它们的成分（D-糖和L-氨基酸）具有同质性，因此在有机材料中，尤其是在诸如DNA之类的生物分子中和蛋白质中，具有广泛的表达。但是在无机材料中很少出现大的手性孔（1）。尽管在合成螺旋和手性沸石样材料的策略上已经取得了一些进展（1-3），但对映体纯中孔材料的合成仍然是一个尚未解决的挑战（4）。在这里我们报告有序手性介孔二氧化硅的表面活性剂模板合成，以及通过电子显微镜对手性介孔晶体进行结构分析的一般方法。我们合成的材料具有扭曲的六角棒状形态，直径为130-180 nm，长度为1-6微米。透射电子显微镜与计算机模拟相结合，证实了绕棒的中心轴缠绕的直径为2.2 nm的六角形手性通道的存在。我们的发现可能会导致介孔二氧化硅和其他手性孔材料在催化和分离介质中的新用途，其中形状选择性和对映选择性（5）均可用于制造对映体纯的化学药品和药物。

著录项

  • 来源
    《Nature》 |2004年第6989期|p.281-284|共4页
  • 作者

    Che S; Liu Z; Ohsuna T; Sakamoto K; Terasaki O; Tatsumi T;

  • 作者单位

    Che S, Shanghai Jiao Tong Univ, Sch Chem & Chem Technol, Dept Chem, 800 Dongchuan Rd, Shanghai 200240, Peoples R China;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);美国《生物学医学文摘》(MEDLINE);美国《化学文摘》(CA);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类 自然科学总论;
  • 关键词

    Catalysis; Zeolite;

    机译：催化;沸石;

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