The enantioselective desorption of (R)- and (S)-propylene oxide (PO) on Pt(111) surfaces modified by (R)-3,3-dimethyl-2-butylamine (DMBA) has been studied by using temperature-programmed desorption (TPD). The enantiospecific adsorption of (R)-PO is likely to occur on the chiral voids induced by adsorption of (R)-DMBA. The maximum enantioselectivity ratio (RR/SR) is found to be 1.68 at intermediate coverages of (R)-DMBA. This ratio is larger than that measured for other template systems. This result is attributed to a bulky alkyl group of (R)-DMBA that enhances the enantioselectivity due to increasing a steric hindrance.
이 논문에서는 키랄 불균질 촉매 개발을 위해 Pt(111) 표면에서 (R)-3,3-dimethyl-2-butylamine과 propylene oxide의 표면화학을 승온열탈착기술 (Temperature-programmed desorption, TPD) 을 이용하여 조사하였다. 120 K에서 Pt(111) 에 흡착된 (R)-DMBA의 TPD 스펙트럼을 보면, 44 amu에서 multilayers와 monolayer가 163 K, 120 K에서 각각 탈착함을 알 수 있다. 동일한 조건에서 흡착된 PO의 TPD 스펙트럼에서는 58 amu에서 multilayers와 monolayer가 153 K, 190 K 에서 탈착하는 것을 볼 수 있다. Pt(111)에 (R)-DMBA가 흡착하면 비키랄이었던 표면이 키랄성을 가지게 되는데, 이것은 (R)-DMBA 흡착으로 인한 키랄 공간이 생기기 때문이다. 키랄성을 띄게 된 표면의 거울상 선택성 확인은 탐침 분자인 PO의 흡착으로 이루어진다. 키랄 공간은 같은 키랄성을 띄고 있는 분자인 (R)-PO의 흡착을 선호하게 된다. 따라서 (R)-PO는 (S)-PO보다 더 많은 양이 흡착하게 되며, (R)-PO/(S)-PO 의 비율은 (R)-DMBA의 노출이 포화된 지점에 비해 0.3~0.6배 인 곳에서 최대 1.68 (ee ~25.7 %)이 된다. 이 값은 다른 template systems 보다 큰 값을 나타내는데, 이것은 (R)-DMBA 분자의 입체 방해 효과를 유도하는 거대한 알킬 그룹이 향상된 거울상 선택성을 보여주기 때문이다.