Diffusion-coupled molecular assembly: Structuring of coordination polymers across multiple length scales

Journal of the American Chemical Society

Volumn 136, Issue 42, 2014, Pages 14966-14973

  Hirai, Kenji ^a   Reboul, Julien ^b   Morone, Nobuhiro ^b   Heuser, John E ^b   Furukawa, Shuhei ^b   Kitagawa, Susumu ^a,b  

^a KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

^b KYOTO UNIVERSITY   (Japan)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CRYSTALLINE MATERIALS; DIFFUSION; LIGANDS; ORGANOMETALLICS; POLYMERS; PORE SIZE; SUPERCONDUCTING MATERIALS; SURFACE REACTIONS; ZINC;

COORDINATION POLYMERS; MASS-TRANSFER KINETICS; METALORGANIC FRAMEWORKS (MOFS); MOLECULAR ASSEMBLY; MULTIPLE COMPONENTS; ORGANIC COMPONENTS; POROUS COORDINATION POLYMER; SPATIAL LOCALIZATION;

SOLID SOLUTIONS;

1,4 NAPTHALENEDICARBOXYLIC ACID; HYDROCARBON; NANOCRYSTAL; NAPHTHALENE DERIVATIVE; POLYMER; TEREPHTHALIC ACID; UNCLASSIFIED DRUG; ZINC DERIVATIVE;

ARTICLE; CHEMICAL REACTION; CHEMICAL REACTION KINETICS; CHEMICAL STRUCTURE; CRYSTALLIZATION; DIFFUSION; POROSITY; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY;

EID: 84908376889     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/ja507971r     Document Type: Article

References (78)

1. Swiegers, G. F.; Malefetse, T. J. Chem. Rev. 2000, 100, 3483-3537
2. Whitesides, G. M.; Grzybowski, B. Science 2002, 295, 2418-2421
3. Lehn, J. M. Science 2002, 295, 2400-2403
4. Hirschberg, J. H. K. K.; Brunsveld, L.; Ramzi, A.; Vekemans, J. A. J. M.; Sijbesma, R. P.; Meijer, E. W. Nature 2000, 407, 167-170
5. Fujita, M. Chem. Soc. Rev. 1998, 27, 417-425
6. Caplan, M. R.; Moore, P. N.; Zhang, S. G.; Kamm, R. D.; Lauffenburger, D. A. Biomacromolecules 2000, 1, 627-631
7. Yin, Y. D.; Rioux, R. M.; Erdonmez, C. K.; Hughes, S.; Somorjai, G. A.; Alivisatos, A. P. Science 2004, 304, 711-714
8. Wesson, P. J.; Soh, S.; Klajn, R.; Bishop, K. J. M.; Gray, T. P.; Grzybowski, B. A. Adv. Mater. 2009, 21, 1911-1915
9. Yaghi, O. M.; O'Keeffe, M.; Ockwig, N. W.; Chae, H. K.; Eddaoudi, M.; Kim, J. Nature 2003, 423, 705-714
10. Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2334-2375
11. Ferey, G.; Serre, C. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1380-1399
12. Murray, L. J.; Dincə, M.; Long, J. R. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294-1314
13. Batten, S. R.; Robson, R. Angew. Chem., Int. Ed. 1998, 37, 1460-1494
14. Vaidhyanathan, R.; Iremonger, S. S.; Shimizu, G. K. H.; Boyd, P. G.; Alavi, S.; Woo, T. K. Science 2010, 330, 650-653
15. Rabone, J.; Yue, Y. F.; Chong, S. Y.; Stylianou, K. C.; Bacsa, J.; Bradshaw, D.; Darling, G. R.; Berry, N. G.; Khimyak, Y. Z.; Ganin, A. Y.; Wiper, P.; Claridge, J. B.; Rosseinsky, M. J. Science 2010, 329, 1053-1057
16. Farha, O. K.; Malliakas, C. D.; Kanatzidis, M. G.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 950-952
17. Li, J. R.; Zhou, H. C. Nat. Chem. 2010, 2, 893-898
18. Ma, L. Q.; Lin, W. B. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13834-13835
19. Mohideen, M. I. H.; Xiao, B.; Wheatley, P. S.; McKinlay, A. C.; Li, Y.; Slawin, A. M. Z.; Aldous, D. W.; Cessford, N. F.; Duren, T.; Zhao, X. B.; Gill, R.; Thomas, K. M.; Griffin, J. M.; Ashbrook, S. E.; Morris, R. E. Nat. Chem. 2011, 3, 304-310
20. Ma, S.; Sun, D.; Simmons, J. M.; Collier, C. D.; Yuan, D.; Zhou, H. C. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1012-1016
21. Dincə, M.; Dailly, A.; Liu, Y.; Brown, C. M.; Neumann, D. A.; Long, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 16876-16883
22. 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, 436, 238-241
23. Wang, B.; Côté, A. P.; Furukawa, H.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Nature 2008, 453, 207-211
24. Alaerts, L.; Kirschhock, C. E. A.; Maes, M.; van der Veen, M. A.; Finsy, V.; Depla, A.; Martens, J. A.; Baron, G. V.; Jacobs, P. A.; Denayer, J. F. M.; De Vos, D. E. Angew. Chem., Int. Ed. 2007, 46, 4293-4297
25. Wu, C.-D.; Hu, A.; Zhang, L.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 8940-8941
26. Corma, A.; Garcia, H.; Llabres i Xamena, F. X. Chem. Rev. 2010, 110, 4606-4655
27. Fukushima, T.; Horike, S.; Inubushi, Y.; Nakagawa, K.; Kubota, Y.; Takata, M.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 4820-4824
28. Deng, H. X.; Doonan, C. J.; Furukawa, H.; Ferreira, R. B.; Towne, J.; Knobler, C. B.; Wang, B.; Yaghi, O. M. Science 2010, 327, 846-850
29. Fukushima, T.; Horike, S.; Kobayashi, H.; Tsujimoto, M.; Isoda, S.; Foo, M. L.; Kubota, Y.; Takata, M.; Kitagawa, S. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 13341-13347
30. Horike, S.; Inubushi, Y.; Hori, T.; Fukushima, T.; Kitagawa, S. Chem. Sci. 2012, 3, 116-120
31. Kong, X.; Deng, H.; Yan, F.; Kim, J.; Swisher, J. A.; Smit, B.; Yaghi, O. M.; Reimer, J. A. Science 2013, 341, 882-885
32. Furukawa, S.; Reboul, J.; Diring, S.; Sumida, K.; Kitagawa, S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5700-5734
33. Hermes, S.; Schroder, F.; Chelmowski, R.; Wöll, C.; Fischer, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 13774-13745
34. Shekhah, O.; Wang, H.; Kowarik, S.; Schreiber, F.; Paulus, M.; Tolan, M.; Sternemann, C.; Evers, F.; Zacher, D.; Fischer, R. A.; Wöll, C. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15118-15119
35. Biemmi, E.; Scherb, C.; Bein, T. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8054-8055
36. Tsotsalas, M.; Umemura, A.; Kim, F.; Sakata, Y.; Reboul, J.; Kitagawa, S.; Furukawa, S. J. Mater. Chem. 2012, 22, 10159-10165
37. Makiura, R.; Motoyama, S.; Umemura, Y.; Yamanaka, H.; Sakata, O.; Kitagawa, H. Nat. Mater. 2010, 9, 565-571
38. Lia, M.; Dincə, M. Chem. Sci. 2014, 5, 107-111
39. Bradshaw, D.; Garai, A.; Huo, J. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 2344-2381
40. Falcaro, P.; Hill, A. J.; Nairn, K. M.; Jasieniak, J.; Mardel, J. I.; Bastow, T. J.; Mayo, S. C.; Gimona, M.; Gomez, D.; Whitfield, H. J.; Ricco, R.; Patelli, A.; Marmiroli, B.; Amenitsch, H.; Colson, T.; Villanova, L.; Buso, D. Nat. Commun. 2011, 2, 237
41. Reboul, J.; Furukawa, S.; Horike, N.; Tsotsalas, M.; Hirai, K.; Uehara, H.; Kondo, M.; Louvain, N.; Sakata, O.; Kitagawa, S. Nat. Mater. 2012, 11, 717-723
42. Doherty, C. M.; Grenci, G.; Riccò, R.; Mardel, J. I.; Reboul, J.; Furukawa, S.; Kitagawa, S.; Hill, A. J.; Falcaro, P. Adv. Mater. 2013, 25, 4701-4705
43. Ameloot, R.; Vermoortele, F.; Vanhove, W.; Roeffaers, M. B. J.; Sels, B. F.; De Vos, D. E. Nat. Chem. 2011, 3, 382-387
44. Carne-Sanchez, A.; Imaz, I.; Cano-Sarabia, M.; Maspoch, D. Nat. Chem. Biol. 2013, 5, 203-211
45. Kuo, C. H.; Tang, Y.; Chou, L. Y.; Sneed, B. T.; Brodsky, C. N.; Zhao, Z. P.; Tsung, C. K. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 14345-14348
46. Li, A. L.; Ke, F.; Qiu, L. G.; Jiang, X.; Wang, Y. M.; Tian, X. Y. CrystEngComm 2013, 15, 3554-3559
47. Furukawa, S.; Hirai, K.; Nakagawa, K.; Takashima, Y.; Matsuda, R.; Tsuruoka, T.; Kondo, M.; Haruki, R.; Tanaka, D.; Sakamoto, H.; Shimomura, S.; Sakata, O.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 1766-1779
48. Koh, K.; Wong-Foy, A. G.; Matzger, A. J. Chem. Commun. 2009, 6162-6164
49. Hirai, K.; Furukawa, S.; Kondo, M.; Uehara, H.; Sakata, O.; Kitagawa, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 8057-8061
50. Li, T.; Sullivan, J. E.; Rosi, N. L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 9984-9987
51. Wu, Y.; Li, F.; Zhu, W.; Cui, J.; Tao, C.; Lin, C.; Hannam, P. M.; Li, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2011, 50, 12518-12522
52. Schoedel, A.; Scherb, C.; Bein, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 7225-7228
53. Khaletskaya, K.; Reboul, J.; Meilikhov, M.; Nakahama, M.; Diring, S.; Tsujimoto, M.; Isoda, S.; Kim, F.; Kamei, K.; Fischer, R. A.; Kitagawa, S.; Furukawa, S. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10998-11005
54. Zhan, W.; Kuang, Q.; Zhou, J.; Kong, X.; Xie, Z.; Zhen, L. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 1926-1933
55. Kambe, T.; Sakamoto, R.; Hoshiko, K.; Takada, K.; Miyachi, M.; Ryu, J.; Sasaki, S.; Kim, J.; Nakazato, K.; Takata, M.; Nishihara, H. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 2462-2465
56. Seki, K.; Mori, W. J. Phys. Chem. B 2002, 106, 1380-1385
57. Dybtsev, D. N.; Chun, H.; Kim, K. Angew, Chem. Int. Ed. 2004, 43, 5033-5036
58. Ma, B. Q.; Mulfort, K. L.; Hupp, J. T. Inorg. Chem. 2005, 44, 4912-4914
59. Chen, B.; Liang, C. D.; Yang, J.; Contreras, D. S.; Clancy, Y. L.; Lobkovsky, E. B.; Yaghi, O. M.; Dai, S. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 1390-1393
60. Henke, S.; Schneemann, A.; Wütscher, A.; Fischer, R. A. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 9464-9474
61. Kozachuk, O.; Khaletskaya, K.; Halbherr, M.; Bétard, A.; Meilikhov, M.; W. Seidel, R.; Jee, B.; Pöppl, A.; Fischer, R. A. Eur. J. Inorg. Chem. 2012, 1688-1695
62. Hirai, K.; Chen, K.; Fukushima, T.; Horike, S.; Kondo, M.; Louvain, N.; Kim, C.; Sakata, Y.; Meilikhov, M.; Sakata, O.; Kitagawa, S.; Furukawa, S. Dalton Trans. 2013, 42, 15868-15872
63. Shekhah, O.; Wang, H.; Zacher, D.; Fischer, R. A.; Wöll, C. Angew. Chem., Int. Ed. 2009, 48, 5038-5041
64. Scherb, C.; Schödel, A.; Bein, T. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 5777-5779
65. Qiao, Z. A.; Chai, S. H.; Nelson, K.; Bi, Z.; Chen, J.; Mahurin, M. S.; Zhu, X.; Dai, S. Nat. Commun. 2014, 5, 3705
66. Fan, H. J.; Gösele, U.; Zacharias, M. Small 2007, 3, 1660-1671
67. Eddaoudi, M.; Kim, J.; Rosi, N.; Vodak, D.; Wachter, J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2002, 295, 469-472
68. Tranchemontagne, D. J.; Hunt, J. R.; Yaghi, O. M. Tetrahedron 2008, 64, 8553-8557
69. Dincə, M.; Dailly, A.; Tsay, C.; Long, J. R. Inorg. Chem. 2008, 47, 11-13
70. Jiang, H. L.; Makala, T. A.; Zhou, H. C. Coord. Chem. Rev. 2013, 257, 2232-2249
71. Fletcher, A. J.; Cussen, E. J.; Bradshaw, D.; Rosseinsky, M. J.; Thomas, K. M. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9750-9759
72. Chen, B.; Zhao, X.; Putkham, A.; Hong, K.; Lobkovsky, E. B.; Hurtado, E. J.; Fletcher, A. J.; Thomas, K. M. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 6411-6423
73. Rao, M. B.; Jenkins, R. G.; Steele, W. A. Langmuir 1985, 1, 137-139
74. Barcia, P. S.; Zapata, F.; Silva, J. A. C.; Rodrigues, A. E.; Chen, B. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6101-6103
75. Nakagawa, K.; Tanaka, D.; Horike, S.; Shimomura, S.; Higuchia, M.; Kitagawa, S. Chem. Commun. 2010, 46, 4258-4260
76. Bux, H.; Liang, F. Y.; Li, Y. S.; Cravillon, J.; Wiebcke, M.; Caro, J. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 16000-16001
77. Ferreira, A. F. P.; Mittelmeijer-Hazeleger, M. C.; Granato, M. A.; Martins, V. F. D.; Rodrigues, A. E.; Rothenberg, G. Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 8795-8804
78. Han, S. B.; Wei, Y. H.; Valente, C.; Lagzi, I.; Gassensmith, J. J.; Coskun, A.; Stoddart, J. F.; Grzybowski, B. A. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 16358-16361