Beyond Custom Design of Organic Ligands: An Integrative Strategy for Metal-Organic Frameworks Design

Comments on Inorganic Chemistry

Volumn 34, Issue 5-6, 2014, Pages 125-141

  Gao, Wen Yang ^a   Ma, Shengqian ^a  

^a UNIVERSITY OF SOUTH FLORIDA   (United States)

Author keywords

custom design; metal organic frameworks (MOFs); networks; organic ligands; secondary building units (SBUs)

Indexed keywords

EID: 84922623821     PISSN: 02603594     EISSN: 15489574     Source Type: Journal    
DOI: 10.1080/02603594.2014.956926     Document Type: Article

References (34)

1. (a) Long , J. R. ; Yaghi , O. M. Chem. Soc. Rev. 2009 , 38 , 1213 – 1214 ; (b) MacGillivray , L. R. Metal-Organic Frameworks: Design and Application; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2010; (c) Zhou , H.-C. ; Long , J. R. ; Yaghi , O. M. Chem. Rev. 2012 , 112 , 673 – 674 ; (d) Furukawa , H. ; Cordova , K. E. ; O'Keeffe , M. ; Yaghi , O. M. Science 2013 , 341 , 1230444 .
2. (a) Yaghi , O. M. ; O'Keeffe , M. ; Ockwig , N. W. ; Chae , H. K. ; Eddaoudi , M. ; Kim , J. Nature 2003 , 423 , 705 – 714 ; (b) Qiu , S. ; Zhu , G. Coord. Chem. Rev. 2009 , 253 , 2891 – 2911 ; (c) Lu , W. ; Wei , Z. ; Gu , Z.-Y. ; Liu , T.-F. ; Park , J. ; Park , J. ; Tian , J. ; Zhang , M. ; Zhang , Q. ; Gentle III , T. ; Bosch , M. ; Zhou , H.-C. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5561 – 5593 .
3. (a) O'Keeffe , M. ; Yaghi , O. M. Chem. Rev. 2012 , 112 , 675 – 702 ; (b) Eddaoudi , M. ; Kim , J. ; Rosi , N. ; Vodak , D. ; Wachter , J. ; O'Keeffe , M. ; Yaghi , O. M. Science 2002 , 295 , 469 – 472 ; (c) Deng , H. ; Doonan , C. J. ; Furukawa , H. ; Ferreira , R. B. ; Towne , J. ; Knobler , C. B. ; Wang , B. ; Yaghi , O. M. Science 2010 , 327 , 846 – 850 .
4. (a) Ma , S. ; Zhou , H.-C. Chem. Commun. 2010 , 46 , 44 – 53 ; (b) Suh , M. P. ; Park , H. J. ; Prasad , T. K. ; Lim D.-W. Chem. Rev. 2012 , 112 , 782 – 835 ; (c) Wu , H. ; Gong , Q. ; Olson , D. H. ; Li , J. Chem. Rev. 2012 , 112 , 836 – 868 ; (d) He , Y. ; Zhou , W. ; Qian G. ; Chen B. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5657 – 5678 .
5. (a)Xiang , S.-C.; Zhang , Z.; Zhao , C.-G.; Hong , K.; Zhao , X.; Ding , D.-R.; Xie , M.-H.; Wu , C.-D.; Das , M. C.; Gill , R.; Mark Thomas , K.; Chen , B.Nature Commun.2011, 2, 204; (b)Sumida , K.; Rogow , D. L.; Mason , J. A.; McDonald , T. M.; Bloch , E. D.; Herm , Z. R.; Bae , T.-H.; Long , J. R.Chem. Rev.2012, 112, 724–781; (c)Li , J.-R.; Sculley , J.; Zhou , H.-C.Chem. Rev.2012, 112, 869–932; (d)Barea , E.; Montoro , C.; Navarro , J. A. R.Chem. Soc. Rev.2014, 43, 5419–5430.
6. (a) Corma , A. ; García , H. ; Llabrés i Xamena , F. X. Chem. Rev. 2010 , 110 , 4606 – 4655 ; (b) Yoon , M. ; Srirambalaji , R. ; Kim , K. Chem. Rev. 2012 , 112 , 1196 – 1231 ; (c) Dhakshinamoorthy , A. ; Garcia , H. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5750 – 5765 ; (d) Liu , J. ; Chen , L. ; Cui , H. ; Zhang , J. ; Zhang , L. ; Su , C.-Y. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 6011 – 6061 .
7. (a) Kreno , L. E. ; Leong , K. ; Farha , O. K. ; Allendorf , M. ; Van Duyne , R. P. ; Hupp , J. T. Chem. Rev. 2012 , 112 , 1105 – 1125 ; (b) Cui , Y. ; Yue , Y. ; Qian , G. ; Chen , B. Chem Rev. 2012 , 112 , 1126 – 1162 ; (c) Hu , Z. ; Deibert B. J. ; Li , J. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5815 – 5840 .
8. (a) Bétard , A. ; Fischer , R. A. Chem. Rev. 2012 , 112 , 1055 – 1083 ; (b) Stavila , V. ; Talin , A. A. ; Allendorf , M. D. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5994 – 6010 ; (c) Ramaswamy , P. ; Wong , N. E. ; Shimizu , G. K. H. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5913 – 5932 .
9. Gao , W.-Y. ; Chrzanowski , M. ; Ma , S. Chem. Soc. Rev. 2014 , 43 , 5841 – 5866 .
10. (a) Goldberg , I. Chem. Commun. 2005 , 1243 – 1254 ; (b) Goldberg , I. Cryst. Eng. Comm. 2008 , 10 , 637 – 645 ; (c) DeVries , L. D. ; Choe , W. J. Chem. Crystallogr. 2009 , 39 , 229 – 240 .
11. (a) Nakamura , Y. ; Aratani , N. ; Osuka , A. Chem. Soc. Rev. 2007 , 36 , 831 – 845 ; (b) Beletskaya , I. ; Tyurin , V. S. ; Tsivadze , A. Y. ; Guilard , R. ; Stern , C. Chem. Rev. 2009 , 109 , 1659 – 1713 ; (c) Drain , C. M. ; Varotto , A. ; Radivojevic , I. Chem. Rev. 2009 , 109 , 1630 – 1658 .
12. Wang , X.-S. ; Meng , L. ; Cheng , Q. ; Kim , C. ; Wojtas , L. ; Chrzanowski , M. ; Chen , Y.-S. ; Zhang , X. P. ; Ma , S. J. Am. Chem. Soc. 2011 , 133 , 16322 – 16325 .
13. (a) Tranchemontagne , D. J. ; Ni , Z. ; O'Keeffe , M. ; Yaghi , O. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2008 , 47 , 5136 – 5147 ; (b) Li , J.-R. ; Zhou , H.-C. Nature Chem. 2010 , 2 , 893 – 898 .
14. (a) Perry , J. J. ; Perman , J. A. ; Zaworotko , M. J. Chem. Soc. Rev. 2009 , 38 , 1400 – 1417 ; (b) Nouar , F. ; Eubank , J. F. ; Bousquet , T. ; Wojtas , L. ; Zaworotko , M. J. ; Eddaoudi , M. J. Am. Chem. Soc. 2008 , 130 , 1833 – 1835 .
15. Wang , X.-S. ; Chrzanowski , M. ; Gao , W.-Y. ; Wojtas , L. ; Chen , Y.-S. ; Zaworotko , M. J. ; Ma , S. Chem. Sci. 2012 , 3 , 2823 – 2827 .
16. (a) MacGillivray , L. R. ; Atwood , J. L. Nature 1997 , 389 , 469 – 472 ; (b) Fujita , M. ; Umemoto , K. ; Yoshizawa , M. ; Fujita , N. ; Kusukawa , T. ; Biradha , K. Chem. Commun. 2001 , 509 – 518 ; (c) Inokuma , Y. ; Arai , T. ; Fujita , M. Nature Chem. 2010 , 2 , 780 – 783 ; (d) Chakrabarty , R. ; Mukherjee , P. S. ; Stang , P. J. Chem. Rev. 2011 , 111 , 6810 – 6918 ; (e) Cook , T. R. ; Zheng , Y.-R. ; Stang , P. J. Chem. Rev. 2013 , 113 , 734 – 777 .
17. Tranchemontagne , D. J. ; Mendoza-Cortes , J. L. ; O'Keeffe , M. ; Yaghi , O. M. Chem. Soc. Rev. 2009 , 38 , 1257 – 1283 .
18. (a) Schoedel , A. ; Zaworotko , M. J. Chem. Sci. 2014 , 5 , 1269 – 1282 ; (b) Li , M. ; Li , D. ; O'Keeffe , M. ; Yaghi , O. M. Chem. Rev. 2014 , 114 , 1343 – 1370 .
19. (a) Yuan , D. ; Zhao , D. ; Sun , D. ; Zhou , H.-C. Angew. Chem. Int. Ed. 2010 , 49 , 5357 – 5361 ; (b) Farha , O. K. ; Yazaydın , A. O. ; Eryazici , I. ; Malliakas , C. D. ; Hauser , B. G. ; Kanatzidis , M. G. ; Nguyen , S. T. ; Snurr , R. Q. ; Hupp , J. T. Nature Chem. 2010 , 2 , 944 – 948 .
20. (a) Ma , L. ; Mihalcik , D. J. ; Lin , W. J. Am. Chem. Soc. 2009 , 131 , 4610 – 4612 ; (b) Lu , W. ; Yuan , D. ; Makal , T. A. ; Li , J.-R. ; Zhou , H.-C. Angew. Chem. Int. Ed. 2012 , 51 , 1580 – 1584 .
21. (a)Demessence , A.; D'Alessandro , D. M.; Foo , M. L.; Long , J. R.J. Am. Chem. Soc.2009, 131, 8784–8786; (b)Zhang , J.-P.; Zhang , Y.-B.; Lin , J.-B.; Chen , X.-M.Chem. Rev.2012, 112, 1001–1033.
22. (a) Férey , G. ; Mellot-Draznieks , C. ; Serre , C. ; Millange , F. ; Dutour , J. ; Surblé , S. ; Margiolaki , I. Science 2005 , 309 , 2040 – 2042 ; (b) Cavka , J. H. ; Jakobsen , S. ; Olsbye , U. ; Guillou , N. ; Lamberti , C. ; Bordiga , S. ; Lillerud , K. P. A. J. Am. Chem. Soc. 2008 , 130 , 13850 – 13851 ; (c) Furukawa , H. ; Gándara , F. ; Zhang , Y.-B. ; Jiang , J. ; Queen , W. L. ; Hudson , M. R. ; Yaghi , O. M. J. Am. Chem. Soc. 2014 , 136 , 4369 – 4381 .
23. Gao , W.-Y. ; Cai , R. ; Meng , L. ; Wojtas , L. ; Zhou , W. ; Yildirim , T. ; Shi , X. ; Ma , S. Chem. Commun. 2013 , 49 , 10516 – 10518 .
24. Gao , W.-Y. ; Yan , W. ; Cai , R. ; Meng , L. ; Salas , A. ; Wang , X.-S. ; Wojtas , L. ; Shi , X. ; Ma , S. Inorg. Chem. 2012 , 51 , 4423 – 4425 .
25. (a) Meunier , B. Chem. Rev. 1992 , 92 , 1411 – 1456 ; (b) Che , C.-M. ; Lo , V. K.-Y. ; Zhou , C.-Y. ; Huang , J.-S. Chem. Soc. Rev. 2011 , 40 , 1950 – 1975 .
26. Meng , L. ; Cheng , Q. ; Kim , C. ; Gao , W.-Y. ; Wojtas , L. ; Cheng , Y.-S. ; Zaworotko , M. J. ; Zhang , X. P. ; Ma , S. Angew Chem. Int. Ed. 2012 , 51 , 10082 – 10085 .
27. Cairns , A. J. ; Perman , J. A. ; Wojtas , L. ; Kravtsov , V. C. ; Alkordi , M. H. ; Eddaoudi , M. ; Zaworotko , M. J. J. Am. Chem. Soc. 2008 , 130 , 1560 – 1561 .
28. Gao , W.-Y. ; Yan , W. ; Cai , R. ; Williams , K. ; Salas , A. ; Wojtas , L. ; Shi , X. ; Ma , S. Chem. Commun. 2012 , 48 , 8898 – 8900 .
29. (a) Kondo , M. ; Okubo , T. ; Asami , A. ; Noro , S. ; Yoshitomi , T. ; Kitagawa , S. ; Ishii , T. ; Matsuzaka , H. ; Seki , K. Angew. Chem. Int. Ed. 1999 , 38 , 140 – 143 ; (b) Dybtsev , D. N. ; Chun , H. ; Kim , K. Angew. Chem. Int. Ed. 2004 , 43 , 5033 – 5036 ; (c) 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 – 1393 .
30. Lindoy , L. F. ; Park , K.-M. ; Lee , S. S. Chem. Soc. Rev. 2013 , 42 , 1713 – 1727 .
31. Gao , W.-Y. ; Niu , Y. ; Chen , Y. ; Wojtas , L. ; Cai , J. ; Chen , Y.-S. ; Ma , S. Cryst. Eng. Comm 2012 , 14 , 6115 – 6117 .
32. Gao , W.-Y. ; Chen , Y. ; Niu , Y. ; Williams , K. ; Cash , L. ; Perez , P. J. ; Wojtas , L. ; Cai , J. ; Chen , Y.-S. ; Ma , S. Angew. Chem. Int. Ed. 2014 , 53 , 2615 – 2619 .
33. (a) Chen , B. ; Ockwig , N. W. ; Millward , A. R. ; Contreras , D. S. ; Yaghi , O. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2005 , 44 , 4745 – 4749 ; (b) Lin , X. ; Jia , J. ; Zhao , X. ; Thomas , K. M. ; Blake , A. J. ; Walker , G. S. ; Champness , N. R. ; Hubberstey , P. ; Schroder , M. Angew. Chem. Int. Ed. 2006 , 45 , 7358 – 7364 ; (c) Lee , Y.-G. ; Moon , H. R. ; Cheon , Y. E. ; Suh , M. P. Angew. Chem. Int. Ed. 2008 , 47 , 7741 – 7745 ; (d) Ma , S. ; Sun , D. ; Simmons , J. M. ; Collier , C. D. ; Yuan , D. ; Zhou , H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2008 , 130 , 1012 – 1016 .
34. Color versions of one or more of the figures in the article can be found online at www.tandfonline.com/gcic.