Anion separation by selective crystallization of metal-organic frameworks

Inorganic Chemistry

Volumn 45, Issue 16, 2006, Pages 6446-6452

  Custelcean, Radu ^a   Haverlock, Tamara J ^a   Moyer, Bruce A ^a  

^a OAK RIDGE NATIONAL LABORATORY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

EID: 33748271513     PISSN: 00201669     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ic060958g     Document Type: Article

References (54)

1. (a) Ockwig, N. W.; Delgado-Friedrichs, O.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 176.
2. (b) Férey, G.; Mellot-Draznieks, C.; Serre, C.; Millange, F. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 217.
3. (c) Fletcher, A. J.; Thomas, K. M.; Rosseinsky, M. J. J. Solid State Chem. 2005, 178, 2491.
4. (d) Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2334.
5. (e) Janiak, C. Dalton Trans. 2003, 2781.
6. (f) James, S. L. Chem. Soc. Rev. 2003, 32, 276.
7. (g) Moulton, B.; Zaworotko, M. J. Chem. Rev. 2001, 101, 1629.
8. (h) Hoskins, B. F.; Robson, R. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1546.
9. (a) Rowsell, J. L. C.; Yaghi, O. M. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 4670.
10. (b) Bourrelly, S.; Llewellyn, P. L.; Serre, C.; Millange, F.; Loiseau, T.; Férey, G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13519.
11. (c) Matsuda, R.; Kitaura, R.; Kitagawa, S.; Kubota, Y.; Belosludov, R. V.; Kobayashi, T. C.; Sakamoto, H.; Chiba, T.; Takata, M.; Kawazoe, Y.; Mita, Y. Nature 2005, 238, 1308.
12. (d) Millward, A. R.; Yaghi, O. M. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17998.
13. (e) Kaye, S. S.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 6506.
14. (f) Chun, H.; Dybtsev, D. N.; Kim, H.; Kim, K. Chem. - Eur. J. 2005, 11, 3521.
15. (g) Kesanli, B.; Cui, Y.; Smith, M. R.; Bittner, E. W.; Bockrath, B. C.; Lin, W. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 72.
16. (h) Zhao, X. B.; Xiao, B.; Fletcher, A. J.; Thomas, K. M.; Bradshaw, D.; Rosseinsky, M. J. Science 2004, 306, 1012.
17. (i) Pan, L.; Sander, M. B.; Huang, X. Y.; Li, J.; Smith, M.; Bittner, E.; Bockrath, B.; Johnson, J. K. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1308.
18. (a) Fujita, M.; Kwon, Y. J.; Washizu, S.; Okura, K. J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 1151.
19. (b) Wu, C.-D.; Hu, A.; Zhang, L.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8940.
20. (c) Dybtsev, D. N.; Nuzhdin, A. L.; Chun, H.; Bryliakov, K. P.; Talsi, E. P.; Fedin, V. P.; Kim, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 916.
21. (a) Snurr, R. Q.; Hupp, J. T.; Nguyen, S. T. AIChE J. 2004, 50, 1090.
22. (b) Suslick, K. S.; Bhyrappa, P.; Chou, J. H.; Kosal, M. E.; Nakagaki, S.; Smithenry, D. W.; Wilson, S. R. Acc. Chem. Res. 2005, 38, 283.
23. (c) Pan, L.; Olson, D. H.; Ciemnolonski, L. R.; Heddy, R.; Li, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 616.
24. (d) Chen, B.; Liang, C.; Yang, J.; Contreras, D. S.; Clancy, Y. L.; Lobkovsky, E. B.; Yaghi, O. M.; Dai, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1390.
25. (a) Yaghi, O. M.; Li, H. J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 295.
26. (b) Min, K. S.; Suh, M. P. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 6834.
27. (c) Lee, E.; Kim, J.; Heo, J.; Whang, D.; Kim, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2001, 40, 399.
28. (d) Noro, S.-I.; Kitaura, R.; Kondo, M.; Kitagawa, S.; Ishii, T.; Matsuzaka, H.; Yamashita, M. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 2568.
29. (e) Muthu, S.; Yip, J. H. K.; Vittal, J. J. J. Chem. Soc., Dalton Trans. 2002, 4561.
30. (f) Dalrymple, S. A.; Shimizu, G. K. H. Chem. - Eur. J. 2002, 8, 3011.
31. (g) Fan, J.; Gan, L.; Kawaguchi, H.; Sun, W.-Y.; Yu, K.-B.; Tang, W.-X. Chem. - Eur. J. 2003, 9, 3965.
32. (h) Hamilton, B. H.; Kelly, K. A.; Wagler, T. A.; Espe, M. P.; Ziegler, C. J. Inorg. Chem. 2004, 43, 50.
33. Noble, R. D.; Agrawal, R. Ind. Eng. Chem. Res. 2005, 44, 2887.
34. Khlobystov, A. N.; Champness, N. R.; Roberts, C. J.; Tendler, S. J. B.; Thompson, C.; Schröder, M. CrystEngComm. 2002, 4, 426.
35. Custelcean, R.; Gorbunova, M. G. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 16362.
36. Moyer, B. A.; Bonnesen, P. V. Physical Factors in Anion Separations in Supramolecular Chemistry of Anions; Bianchi, A., Bowman-James, K., Garcia-España, E., Eds.; Wiley-VCH: New York, 1997.
37. (a) Levitskaia, T. G.; Marquez, M.; Sessler, J. L.; Shriver, J. A.; Vercouter, T.; Moyer, B. A. Chem. Commun. 2003, 2248.
38. (b) Sisson, A. L.; Clare, J. P.; Davis, A. P. Chem. Commun. 2005, 5263.
39. (a) Antonisse, M. M. G.; Snellink-Ruel, B. H. M.; Ion, A. C.; Engbersen, J. F. J.; Reinhoudt, D. N. J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2, 1999, 1211.
40. (b) Steinle, E. D.; Schaller, U.; Meyerhoff, M. E. Anal. Sci. 1998, 14, 79.
41. (a) Hay, B. P.; Firman, T. K.; Moyer, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 1810 and references therein.
42. (b) Boiocchi, M.; Del Boca, L.; Gomez, D. E.; Fabbrizzi, L.; Licchelli, M.; Monzani, E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16507.
43. Custelcean, R.; Moyer, B. A.; Hay, B. P. Chem. Commun. 2005, 5971.
44. Custelcean, R.; Moyer, B. A.; Bryantsev, V. S.; Hay, B. P. Cryst. Growth Des. 2006, 6, 555.
45. For a recent example of pairwise competitive crystallization of anions based on metal coordination in discrete complexes, see: Chen, X.-D.; Mak, T. C. W. Chem. Commun. 2005, 3529.
46. (a) Aullón, G.; Bellamy, D.; Brammer, L.; Bruton, E. A.; Orpen, A. G. Chem. Commun. 1998, 653.
47. (b) Brammer, L.; Bruton, E. A.; Sherwood, P. Cryst. Growth Des. 2001, 1, 277.
48. (c) Turner, D. R.; Smith, B.; Goeta, A. E.; Radosavljevic Evans, I.; Tocher, D. A.; Howard, J. A. K.; Steed, J. W. CrystEngComm. 2004, 6, 633.
49. (d) Kumar, D. K.; Das, A.; Dastidar, P. Cryst. Growth Des. 2005, 5, 651.
50. (a) Etter, M. C.; Urbanczyk-Lipkowska, Z.; Zia-Ebrahimi, M.; Panuto, T. W. J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 8415.
51. (b) Chang, Y. L.; West, M. A.; Fowler, F. W.; Lauher, J. W. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 5991.
52. Sluis, P. v. d.; Spek, A. L. Acta Crystallogr., Sect. A 1990, 46, 194.
53. The total concentration of halides is 6 times larger than the concentration of sulfate in the competition experiments. Furthermore, the inclusion of ethanol and water inside the sulfate framework is also expected to result in unfavorable entropy and a lower nucleation rate for the formation of this crystal.
54. SHELXTL, version 6.12; Bruker AXS, Inc.: Madison, WI, 1997.