Microporous metal-organic frameworks formed in a stepwise manner from luminescent building blocks

Journal of the American Chemical Society

Volumn 128, Issue 32, 2006, Pages 10403-10412

  Chandler, Brett D ^a   Cramb, David T ^a   Shimizu, George K H ^a  

^a UNIVERSITY OF CALGARY   (Canada)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CROSSLINKING; DESORPTION; LUMINESCENCE; MEASUREMENT THEORY; MICROPOROSITY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY;

DIANIONIC LIGANDS; LUMINESCENCE SPECTROSCOPY; TRIPLET STATE ENERGY;

MICROPOROUS MATERIALS;

BARIUM CHLORIDE; BIPYRIDINE DERIVATIVE; DYSPROSIUM; EUROPIUM; GADOLINIUM; LANTHANIDE; LIGAND; METAL; SAMARIUM; SULFONE DERIVATIVE; TERBIUM; WATER;

ARTICLE; COMPLEX FORMATION; CROSS LINKING; DESORPTION; DIFFERENTIAL SCANNING CALORIMETRY; ENERGY; LUMINESCENCE; MEASUREMENT; POROSITY; SOLID; SPECTROSCOPY; SURFACE PROPERTY; THERMOGRAVIMETRY; X RAY CRYSTALLOGRAPHY; X RAY POWDER DIFFRACTION;

EID: 33747620330     PISSN: 00027863     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja060666e     Document Type: Article

References (100)

1. (a) Blasse, G.; Grabmaier, B. C. Luminescent Materials; Springer-Verlag: Berlin, 1997.
2. (b) Justel, T.; Nikol, H.; Ronda, C. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 3085.
3. (a) De Sa, G. F.; Malta, O. L.; Donega, C. D.; Simas, A. M.; Longo, R. L.; Santa-Cruz, P. A. da Silva, E. F. Coord. Chem. Rev. 2000, 196, 165.
4. (b) Bunzli, J. C. G.; Piguet, C. Chem. Soc. Rev. 2005, 34, 1048.
5. Whan, R. E.; Crosby, G. A. J. Mol. Spectrosc. 1962, 8, 315.
6. (a) Rocha, J.; Carlos, L. D. Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2003, 7, 1999.
7. (b) Scott, B. J.; Wirnsberger, G.; Stucky, G. D. Chem. Mater. 2001, 13, 3140.
8. (a) Suib, S. L.; Zerger, R. P.; Stucky, G. D.; Morrison, T. I.; Shenoy, G. K. J. Phys. Chem. 1984, 80, 2203.
9. (b) Baker, M. D.; Olken, M. M.; Ozin, G. A. J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 5709.
10. Maas, H.; Curao, A.; Calferri, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 2495.
11. (a) Anianas, D.; Ferreira, A.; Rocha, J.; Ferreira, P.; Rainho, J. P.; Morais, C.; Carlos, L. D. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 5735.
12. (b) Rainho, J. P.; Pillinger, M.; Carlos, L. D.; Ribeiro, J. L.; Almeida, R. M.; Rocha, J. J. Mater. Chem. 2002, 12, 1162.
13. (a) Wada, Y.; Okubo, T.; Ryo, M.; Nakazawa, T.; Hasegawa, Y.; Yanegida, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 8583.
14. (b) Sendor, D.; Kynast, U. Adv. Mater. 2002, 14, 1570.
15. (a) Carlos, L. D.; Messadeq, Y.; Brito, H. F.; Fereira, R. A. S.; Bermudez, V. D.; Ribeiro, S. J. L. Adv. Mater. 2000, 12, 594.
16. (b) Embert, F.; Mehdi, A.; Reye, C.; Corriu, R. J. P. Chem. Mater. 2001, 13, 4542.
17. (c) Klonkowski, A. M.; Lis, S.; Pietraszkiewicz, M.; Hnatejko, Z.; Czarnobaj, K.; Elbanowski, M. Chem. Mater. 2003, 15, 656.
18. (d) Guo, X. M.; Fu, L. S.; Zhang, H. J.; Carlos, L. D.; Peng, C. Y.; Guo, J. F.; Yu, J. B.; Deng, R. P.; Sun, L. N. New. J. Chem. 2005, 29, 1351.
19. Hill, R. J.; Long, D.; Hubberstey, P.; Schröder, M.; Champness, N. R. J. Solid State Chem. 2005, 178, 2414.
20. (a) Millange, F.; Serre, C.; Marrot, J.; Gardant, N.; Pellé, F.; Férey, G. J. Mater. Chem. 2004, 14, 642.
21. (b) Dimos, A.; Tsaousis, D.; Michaelides, A.; Skoulika, S.; Golhen, S.; Ouahab, L.; Didierjean, C.; Aubry, A. Chem. Mater. 2002, 14, 2616.
22. (c) Chen, X.-Y.; Zhao, B.; Shi, W.; Xia, J.; Cheng, P.; Liao, D.-Z.; Yan, S.-P.; Jiang, Z.-H. Chem. Mater. 2005, 17, 2866.
23. (a) Reineke, T. M.; Eddaoudi, M.; Fehr, M.; Kelley, D.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 1651.
24. (b) Maji, T. K.; Mostafa, G.; Chang, H.-C.; Kitagawa, S. Chem, Commun. 2005, 2436.
25. (c) Serpaggi, F.; Férey, G. J. Mater. Chem. 1998, 8, 2737.
26. (d) Serpaggi, F.; Luxbacher, T.; Cheetham, A. K.; Férey, G. J. Solid State Chem. 1999, 145, 580.
27. (a) Reineke, T. M.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 1999, 38.,2590.
28. (b) Rosi, N. L.; Kim, J.; Eddaoudi, M.; Chen, B.; O'Keefte, M.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1504.
29. Pan, L.; Adams, K. M.; Hernandez, H. E.; Wang, X.; Zheng, C.; Hattori, Y.; Kaneko, K. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 3062.
30. Devic, T.; Serre, C.; Audebrand, N.; Marrot, J.; Férey, G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 12788.
31. (a) Ma, L.; Evans, O. R.; Foxman, B. M.; Lin, W. B. Inorg. Chem. 1999, 38, 5837.
32. (b) Serpaggi, F.; Férey, G.; Antic-Fidancev, E. J. Solid State Chem. 1999, 148, 347.
33. (c) Serre, C.; Pelle, F.; Gardant, N.; Férey, G. Chem. Mater. 2004, 16, 1177.
34. (d) Serre, C.; Millange, F.; Thouvenot, C.; Gardant, N.; Pellé, F.; Férey, G. J. Mater. Chem. 2004, 14, 1540.
35. (e) De Lill, D. T.; Gunning, N. S.; Cahill, C. L. Inorg. Chem. 2005, 44, 258.
36. (f) Kim, Y.; Suh, M.; Jung, D.-Y. Inorg. Chem. 2004, 43, 245.
37. The structure of one member of this series and a vapor sorption study were reported in a preliminary communication. Chandler, B. D.; Côté, A. P.; Cramb, D. T.; Hill, J. M.; Shimizu, G. K. H. Chem. Commun. 2002, 1900.
38. Anderson, S.; Constable, E. C.; Seddon, K. R.; Turp, J. E. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1985, 2247.
39. COLLECT, DENZO, SCALEPACK, SORTAV, Kappa CCD Program Package; Nonius BV: Delft, The Netherlands, 1998.
40. Altomare, A.; Burla, M. C.; Camalli, M.; Cascarano, G. L.; Giacovazzo, C.; Guagliardi, A.; Moliterni, A. G. G.; Polidori, G.; Spagna, R. J. Appl. Crystallogr. 1999, 32, 115.
41. Sheldrick, G. M. SHELXL-97, Program for crystal structure refinement; University of Göttingen: Germany, 1997.
42. Huskowska, E.; Riehl, J. P. J. Lumin. 2000, 86, 137.
43. (a) Côté, A. P.; Shimizu, G. K. H. Coord. Chem. Rev. 2003, 245, 49.
44. (b) Mäkinen, S. K.; Melcer, N. J.; Parvez, M.; Shimizu, G. K. H. Chem.-Eur. J. 2001, 7, 5176.
45. (c) May, L. J.; Shimizu, G. K. H. Chem. Mater. 2005, 17, 217.
46. (d) Hoffart, D. J.; Dalrymple, S. A.; Shimizu, G. K. H. Inorg. Chem. 2005, 44, 8868.
47. (e) Côté, A. P.; Shimizu, G. K. H. Inorg. Chem. 2004, 43, 6663.
48. (f) Côté, A. P.; Ferguson, M. J.; Khan, K. A.; Enright, G. D.; Kulynych, A. D.; Dalrymple, S. A.; Shimizu, G. K. H. Inorg. Chem. 2002, 41, 287.
49. (a) Cai, J. W. Coord. Chem. Rev. 2004, 248, 1061.
50. (b) Atwood, J. L.; Barbour, L. J.; Hardie, M. J.; Raston, C. L. Coord. Chem. Rev. 2001, 222, 3.
51. (a) Chen, C. H.; Cai, J. W.; Liao, C. Z.; Feng, X. L.; Chen, X. M.; Ng, S. W. Inorg. Chem. 2002, 41, 4967.
52. (b) Li, F. F.; Ma, J. J.; Song, S. Y.; Yang, J.; Liu, Y. Y.; Su, Z. M. Inorg. Chem. 2005, 44, 9374.
53. (c) Cai, J. W.; Zhou, J. S.; Lin, M. L. J. Mater. Chem. 2003, 13, 1806.
54. (d) Sun, D. F.; Cao, R.; Bi, W. H.; Li, X. J.; Wang, Y. Q.; Hong, M. C. Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 10, 2144.
55. (e) Kennedy, A. R.; Hughes, M. P.; Monaghan, M. L.; Staunton, E.; Teat, S. J.; Smith, W. E. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2001, 2199.
56. (f) Cai, J. W.; Chen, C. H.; Feng, X. L.; Liao, C. Z.; Chen, X. M. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2001, 2370.
57. (g) Liu, Y.; Su, J.; Li, W.; Wu, J. Inorg. Chem. 2005, 44, 3890.
58. (h) Mezei, G.; Raptis, R. G. New J. Chem. 2003, 27, 1399.
59. (h) Park, S. H.; Lee, C. E. Chem. Commun. 2003, 1838.
60. (i) Chandrasekhar, V.; Boomishankar, R.; Singh, S.; Steiner, A.; Zacchini, S. Organometallics 2002, 21, 4575.
61. (j) Kennedy, A. R.; Kirkhouse, J. B. A.; McCarney, K. M.; Puissegur, O.; Smith, W. E.; Staunton, E.; Teat, S. J.; Cherryman, J. C.; James, R. Chem.-Eur. J. 2004, 10, 4606.
62. (k) Sun, Z. M.; Mao, J. G.; Sun, Y. Q.; Zeng, H. Y.; Clearfield, A. Inorg. Chem. 2004, 43, 336.
63. (l) Ma, J. F.; Yang, J.; Li, S. L.; Song, S. Y.; Zhang, H. J.; Wang, H. S.; Yang, K. Y. Cryst. Growth Des. 2005, 5, 807.
64. (a) Dalrymple, S. A.; Shimizu, G. K. H. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 3010.
65. (b) Côté, A. P.; Shimizu, G. K. H. Chem.-Eur. J. 2003, 9, 5361.
66. (c) Liu, Y. F.; Su, J. C.; Li, W. H.; Wu, J. G. Inorg. Chem. 2005, 44, 3890.
67. (d) Côté, A. P.; Shimizu, G. K. H. Chem. Commun. 2002, 251.
68. (e) Hoffart, D. J.; Côté, A. P.; Shimizu, G. K. H. Inorg. Chem. 2003, 42, 8603.
69. The systems in refs 26 and 27 result in controlled formation of heterometallic assemblies, but as of yet, none of the structures reports gas sorption. Chen, B. L.; Fronczek, F. R.; Maverick, A. W. Inorg. Chem. 2004, 43, 8209.
70. (a) Halper, S. R.; Cohen, S. M. Inorg. Chem. 2005, 44, 486.
71. (b) Murphy, D. L.; Malachowski, M. R.; Campana, C. F.; Cohen, S. M. Chem. Commun. 2005, 5506.
72. Chandler, B. D.; Shimizu, G. K. H. Unpublished results.
73. t/c (No. 14). a = 24.484(8) Å, b = 22.977(9) Å, c = 10.490(6) Å, α = γ= 90°. β = 98.33(1)°.
74. Li, H.; Eddaoudi, M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 1999, 402, 276.
75. (a) Marsh, H. Carbon, 1987, 25, 49.
76. (b) Sweatman, M. B.; Quirke, N. Langmuir 2001, 17, 5011.
77. (c) Lozano-Castello, D.; Cazorla-Amorós, D.; Linares-Solano, A. Carbon 2004, 42, 1233.
78. Ehrburger-Dolle, F.; Holz, M.; Lahaye, J. Pure Appl. Chem. 1993, 65, 2223.
79. Odler, I. Cem. Concr. Res. 2003, 33, 2049.
80. De Jonge, H.; Mittelmeijer-Hazeleger, M. C. Environ. Sci. Technol. 1996, 50, 408.
81. Nijkamp, M. G.; Raaymakers, J. E. M. J.; van Dillen, A. J.; de Jong, K. P. Appl. Phys. A 2001, 72, 619.
82. Chae, H. K.; Siberio-Perez, D. Y.; Kim, J.; Go, Y.-B.; Eddaoudi, M.; Matzger, A. J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 2004, 427, 523.
83. Férey, G.; Mellot-Draznieks, C.; Serre, C.; Millange, F.; Dutour, J.; Surblé, S.; Margiolaki, I. Science 2005, 309, 2040.
84. Sager, W. F.; Filipescu, N.; Serafin, S. A. J. Phys. Chem. 1965, 69, 1092.
85. Latva, M. J. Lumin. 1997, 75, 149.
86. Horrocks, W. D., Jr.; Sudnick, D. R. J. Am. Chem. Soc. 1979, 101, 334.
87. Forsberg, J. H. Coord. Chem. Rev. 1973, 10, 195.
88. A sampling of work related to dynamic coordination solids: (a) Uemura, K.; Kitagawa, S.; Kondo, M.; Fukui, K.; Kitaura, R.; Chang, H. C.; Mizutani, T. Chem.-Eur. J. 2002, 8, 3586.
89. (b) Biradha, K.; Hongo, Y.; Fujita, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2002, 41, 3395.
90. (c) Soldatov, D. V.; Ripmeester, J. A.; Shergina, S. I.; Sokolov, I. E.; Zanina, A. S.; Gromilov, S. A.; Dyadin, Y. A. J. Am. Chem. Soc. 1999, 121, 4179.
91. (d) Choi, H. J.; Suh, M. P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15844.
92. (e) Kepert, C. J.; Prior, T. J.; Rosseinsky, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 5158.
93. (f) Uemura, K.; Kitagawa, S.; Fukui, K.; Saito, K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 3817.-
94. (g) Abrahams, B. F.; Hardie, M. J.; Hoskins, B. F.; Robson, R.; Williams, G. A. J. Am. Chem. Soc. 1992, 114, 10641.
95. (h) Fletcher, A. J.; Thomas, K. M.; Rosseinsky, M. J. J. Solid State Chem. 2005, 178, 2491.
96. 2.
97. (a) Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2334.
98. (b) Eddaoudi, M.; Moler, D. B.; Li, H.; Chen, B.; Reineke, T. M.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Acc. Chem. Res. 2001, 34, 319.
99. It should be pointed out that numerous articles have been reported where porosity is purported by the presence of solvated pores but where no evidence that the pores are sustainable or accessible is presented. For an excellent critique, see Barbour, L. J. Chem. Commun. 2006, 1163.
100. A mixed Ln/Mn open channel coordination polymer has recently been reported which shows luminescence emission intensity dependent on metal ions added to the solution. Zhao, B.; Chen, X.-Y.; Cheng, P.; Liao, D.-Z.; Yan, S.-P.; Jiang, Z.-H. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15394.