物理化学与生物物理学杂志
开放获取

抽象的

固态核磁共振晶体学：从催化活性复合物到酶

格尔德·邦特科斯基

尽管催化对于所有类型的化学和生物化学都非常重要，但对
催化剂表面或内部的过程和反应中间体的详细了解仍然存在巨大差距。
传统和动态核极化 (DNP) 增强型固态 NMR 光谱、
X 射线衍射、电子显微镜、化学建模和量子化学计算的结合（通常被粗略地概括
为 NMR 晶体学）已发展成为最强大的表征工具之一填补这一空白
并研究固体催化剂及其表面或酶活性中心的化学过程。这些技巧
为固定均相过渡金属催化剂的化学提供了前所未有的视角，
例如负载型催化剂。二氧化硅或结晶纳米纤维素（CNC）或基于聚合物的核壳结构作为
过渡金属纳米颗粒（MNP）上的载体或反应物和反应中间体。该贡献介绍了我们小组关于单核或双核铑、钌和铱催化剂以及含镍酶的
固态核磁共振光谱表征的最新示例。
重点是 Wilkinsons 型
催化剂和乙酸二铑二聚体 (Rh2ac4) 的固定化。它们与高表面二氧化硅或结晶体共价连接
纳米纤维素载体材料，在载体材料或介孔二氧化硅载体的表面上使用胺、膦、吡啶基或羧基官能团
。采用13C-、15N-、29Si-和31P-CP MAS、J-分辨
31P-MAS和HETCOR固态NMR技术的组合来监测催化剂的制备。
此外，通过 DNP 增强型固态 NMR，可以
快速检测自然丰度中的不同羧基和胺结合位点。