Metallorganiska ramverksföreningar för katalys och metallåtervinning

Forskningsprojekt, 2015 – 2017

Organo-metalliska ramverksföreningar är en typ av nanoporösa material, som innehåller kanaler och tomrum i nanostorlek, men som vad gäller partikelstorlek inte är nano, utan skulle kunna vara membran eller solida material. Två potentiella tillämpningar av sådana material är katalys och separation. Det senare av såväl organiska som oorganiska föreningar och joner. Vi eftersträvar efter nätverk som är kirala. Kirala system bygger på molekyler vars spegelbilder inte är identiska med sig själva, som höger och vänsterhänder. Vi planerar att bygga våra system baserade på de naturligt förkommande aminosyrorna som alla är kirala. Eftersom proteinernas naturliga aminosyror i sig är kirala, liksom makromolekyler som DNA och RNA, är det viktigt att läkemedelsmolekyler tillverkas i rätt spegelbildsform, s.k. enantiomer. Det finns två sätt att göra detta på, antingen ser man till att bara en enantiomer produceras i syntesen av läkemedelsmolekyler, eller så gör man bägge och separerar sedan den önskade från den oönskade. Kirala tredimensionella nätverksföreningar kan i princip användas på båda sätten, vi kan tänka oss olika typer av katalys inne i kanalerna, där bara en enantiomer bildas, eller att vi filtrerar bägge enantiomererna genom nätverket som då bara håller kvar den ena spegelbildsmolekylen. I och med detta är också enantiomererna var för sig mer värda än en blandning av dem. Att sila eller fånga in små metalljoner låter sig också göras i våra system och vi vill utveckla selektiva material som ska kunna fånga upp och anrika låga halter av ädelmetalljoner. Samarbetet med Botswana handlar om att skapa en förberedelse för att använda denna nya kemiteknik i landet för att ta hand om landets naturresurser på bästa sätt. En tillämpning är anrikning av guld från låghaltigt lakvatten från gruvdrift, en annan värdehöjande enantiomer separation eller katalys av molekyler från loka naturprodukter.