Metal-organic framework based upon the synergy of a Brønsted acid framework and Lewis acid centers as a highly efficient heterogeneous catalyst for fixed-bed reactions

Journal of the American Chemical Society

Volumn 137, Issue 12, 2015, Pages 4243-4248

  Li, Baiyan ^a   Leng, Kunyue ^b   Zhang, Yiming ^a   Dynes, James J ^c   Wang, Jian ^c   Hu, Yongfeng ^c   Ma, Dingxuan ^d   Shi, Zhan ^d   Zhu, Liangkui ^d   Zhang, Daliang ^d   Sun, Yinyong ^b   Chrzanowski, Matthew ^a   Ma, Shengqian ^a  

^a UNIVERSITY OF SOUTH FLORIDA   (United States)

^b HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY   (China)

^c CANADIAN LIGHT SOURCE INC   (Canada)

^d JILIN UNIVERSITY   (China)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ALUMINUM; BENCHMARKING; CATALYSTS; CRYSTALLINE MATERIALS; JAVA PROGRAMMING LANGUAGE; ORGANOMETALLICS;

CATALYTIC PERFORMANCE; FIXED BED; HETEROGENEOUS CATALYST; LEWIS ACID; METAL ORGANIC FRAMEWORK; NEW APPROACHES; ZEOLITE CATALYST;

CATALYST ACTIVITY;

BRONSTED ACID; LEWIS ACID; METAL ORGANIC FRAMEWORK;

ARTICLE; CATALYST; CHEMICAL ANALYSIS; CHEMICAL REACTION; CHEMICAL STRUCTURE; MASS SPECTROMETRY; REACTION TIME; TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPY; X RAY PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY;

EID: 84926373517     PISSN: 00027863     EISSN: 15205126     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jacs.5b01352     Document Type: Article

References (77)

1. Davis, M. E. Nature 2002, 417, 813
2. Handbook of Zeolite Science and Technology; Auerbach, S. M.; Carrado, K. A.; Dutta, P. K., Eds.; Marcel Dekker: New York, 2003.
3. Handbook of Porous Solids; Schüth, F.; Sing, K. S. W.; Weitkamp, J., Eds.; Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2002.
4. Xu, R.; Pang, W.; Yu, J.; Huo, Q.; Chen, J. Chemistry of Zeolites and Related Porous Materials: Synthesis and Structure; Wiley: Singapore, 2007.
5. Kitagawa, S.; Kitaura, R.; Noro, S.-I. Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 2334
6. Metal-Organic Frameworks: Design and Application; MacGillivray, L. R., Ed.; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2010.
7. Zhou, H.-C.; Long, J. R.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2012, 112, 673
8. Cook, T. R.; Zheng, Y.-R.; Stang, P. J. Chem. Rev. 2013, 113, 734
9. Zhou, H.-C.; Kitagawa, S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5415
10. Moulton, B.; Zaworotko, M. J. Chem. Rev. 2001, 101, 1629
11. Perry, J. J.; Perman, J. A.; Zaworotko, M. J. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1400
12. O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Chem. Rev. 2012, 112, 675
13. Lu, W.; Wei, Z.; Gu, Z.-Y.; Liu, T.-F.; Park, J.; Park, J.; Tian, J.; Zhang, M.; Zhang, Q.; Gentle, T., III; Bosch, M.; Zhou, H.-C. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5561
14. Mao, C.; Kudla, R. A.; Zuo, F.; Zhao, X.; Mueller, L. J.; Bu, X.; Feng, P. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 7579
15. Farha, O. K.; Yazaydin, A. Ö.; Eryazici, I.; Malliakas, C. D.; Hauser, B. G.; Kanatzidis, M. G.; Nguyen, S. T.; Snurr, R. Q.; Hupp, J. T. Nat. Chem. 2010, 2, 944
16. Deng, H.; Grunder, S.; Cordova, K. E.; Valente, C.; Furukawa, H.; Hmadeh, M.; Gándara, F.; Whalley, A. C.; Liu, Z.; Asahina, S.; Kazumori, H.; O'Keeffe, M.; Terasaki, O.; Stoddart, J. F.; Yaghi, O. M. Science 2012, 336, 1018
17. Farha, O. K.; Eryazici, I.; Jeong, N. C.; Hauser, B. G.; Sarjeant, A. A.; Nguyen, S. T.; Yazaydin, A. Ö.; Hupp, J. T. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15016
18. Nugent, P.; Belmabkhout, Y.; Burd, S. D.; Cairns, A. J.; Forrest, K.; Ma, S.; Space, B.; Wojtas, L.; Luebke, R.; Eddaoudi, M.; Zaworotko, M. J. Nature 2013, 495, 80
19. Lin, X.; Jia, J.; Zhao, X.; Thomas, K. M.; Blake, A. J.; Walker, G. S.; Champness, N. R.; Hubberstey, P.; Schröder, M. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 7358
20. Eddaoudi, M.; Kim, J.; Rosi, N.; Vodak, D.; Wachter, J.; O'Keeffe, M.; Yaghi, O. M. Science 2002, 295, 469
21. Liu, L.; Konstas, K.; Hill, M. R.; Telfer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17731
22. Lee, J. Y.; Farha, O. K.; Roberts, J.; Scheidt, K. A.; Nguyen, S. T.; Hupp, J. T. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1450
23. Zhu, C.; Yuan, G.; Chen, X.; Yang, Z.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8058
24. Ma, L.; Abney, C.; Lin, W. Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1248
25. Gao, W.-Y.; Chrzanowski, M.; Ma, S. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 5841
26. Li, B.; Zhang, Y.; Ma, D.; Ma, T.; Shi, Z.; Ma, S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1202
27. 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
28. 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
29. Lykourinou, V.; Chen, Y.; Wang, X.-S.; Meng, L.; Hoang, T.; Ming, L.-J.; Musselman, R. L.; Ma, S. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 10382
30. Han, Q.; He, C.; Zhao, M.; Qi, B.; Niu, J.; Duan, C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 10186
31. Mo, K.; Yang, Y.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1746
32. Liu, J.; Chen, L.; Cui, H.; Zhang, J.; Zhang, L.; Su, C.-Y. Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 6011
33. Yoon, M.; Srirambalaji, R.; Kim, K. Chem. Rev. 2012, 112, 1196
34. Shultz, A. M.; Farha, O. K.; Hupp, J. T.; Nguyen, S. T. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 4204
35. Corma, A.; García, H.; Llabrés i Xamena, F. X. Chem. Rev. 2010, 110, 4606
36. Vermoortele, F.; Bueken, B.; Bars, G. L.; Van de Voorde, B.; Vandichel, M.; Houthoofd, K.; Vimont, A.; Daturi, M.; Waroquier, M.; Van Speybroeck, V.; Kirschhock, C.; De Vos, D. E. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11465
37. Ma, L.; Falkowski, J. M.; Abney, C.; Lin, W. Nat. Chem. 2010, 2, 838
38. Akiyama, G.; Matsuda, R.; Sato, H.; Takata, M.; Kitagawa, S. Adv. Mater. 2011, 23, 3294
39. Feng, D.; Chung, W.-C.; Wei, Z.; Gu, Z.-Y.; Jiang, H.-L.; Chen, Y.-P.; Darensbourg, D. J.; Zhou, H.-C. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 17105
40. Lun, D. J.; Waterhouse, G. I. N.; Telfer, S. G. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 5806
41. Zou, R.-Q.; Sakurai, H.; Han, S.; Zhong, R.-Q.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 8402
42. Zou, R.-Q.; Sakurai, H.; Xu, Q. Angew. Chem., Int. Ed. 2006, 45, 2542
43. Zhang, X.; Llabrés i Xamena, F. X.; Corma, A. J. Catal. 2009, 265, 155
44. Juan-Alcañiz, J.; Ramos-Fernandez, E. V.; Lafont, U.; Gascon, J.; Kapteijn, F. J. Catal. 2010, 269, 229
45. Nguyen, H. G. T.; Schweitzer, N. M.; Chang, C.-Y.; Drake, T. L.; So, M. C.; Stair, P. C.; Farha, O. K.; Hupp, J. T.; Nguyen, S. T. ACS Catal. 2014, 4, 2496
46. Jiang, H.-L.; Xu, Q. Chem. Commun. 2011, 47, 3351
47. 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
48. Yamamoto, H.; Futatsugi, K. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 1924
49. Gu, X.; Lu, Z.-H.; Jiang, H.-L.; Akita, T.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11822
50. Song, J.; Luo, Z.; Britt, D. K.; Furukawa, H.; Yaghi, O. M.; Hardcastle, K. I.; Hill, C. L. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 16839
51. Wang, C.; deKrafft, K. E.; Lin, W. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 7211
52. Hermannsdörfer, J.; Friedrich, M.; Miyajima, N.; Albuquerque, R. Q.; Kümmel, S.; Kempe, R. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 11473
53. Jiang, H.-L.; Akita, T.; Ishida, T.; Haruta, M.; Xu, Q. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1304
54. Férey, G.; Mellot-Draznieks, C.; Serre, C.; Millange, F.; Dutour, J.; Surblé, S.; Margiolaki, I. Science 2005, 309, 2040
55. Cohen, S. M. Chem. Rev. 2012, 112, 970
56. Hwang, Y.; Hong, D.-Y.; Chang, J.-S.; Hung, J.; Seo, S. Y.-K.; Kim, J.; Vimont, A.; Daturi, M.; Serre, C.; Férey, G. Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 4144
57. Li, B.; Zhang, Y.; Ma, D.; Li, L.; Li, G.; Li, G.; Shi, Z.; Feng, S. Chem. Commun. 2012, 48, 6151
58. Canivet, J.; Aguado, S.; Schuurman, Y.; Farrusseng, D. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 4195
59. Banerjee, M.; Das, S.; Yoon, M.; Choi, H. J.; Hyun, M. H.; Park, S. M.; Seo, G.; Kim, K. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 7524
60. Férey, G. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 191
61. Hong, D.-Y.; Hwang, Y. K.; Serre, C.; Férey, G.; Chang, J.-S. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 1537
62. Juan-Alcañiz, J.; Gielisse, R.; Lago, A. B.; Ramos-Fernandez, E. V.; Serra-Crespo, P.; Devic, T.; Guillou, N.; Serre, C.; Kapteijn, F.; Gascon, J. Catal. Sci. Technol. 2013, 3, 2311
63. Jiang, D.; Keenan, L. L.; Burrows, A. D.; Edler, K. J. Chem. Commun. 2012, 48, 12053
64. Klinkebiel, A.; Reimer, N.; Lammert, M.; Stock, N.; Lüning, U. Chem. Commun. 2014, 50, 9306
65. Zalar, A.; Baretzky, B. M. M.; Hofmann, S.; Rühle, M.; Panjan, P. Thin Solid Films 1999, 352, 151
66. Ildefonse, P.; Cabaret, D.; Sainctavit, P.; Calas, G.; Flank, A.-M.; Lagarde, P. Phys. Chem. Miner. 1998, 25, 112
67. Olah, G. A. Friedel-Crafts Chemistry; Wiley-Interscience: New York, 1973.
68. Sun, Y.; Prins, R. Appl. Catal., A 2008, 336, 11
69. Leng, K.; Sun, S.; Wang, B.; Sun, L.; Xu, W.; Sun, Y. Catal. Commun. 2012, 28, 64
70. Leng, K.; Wang, Y.; Hou, C. M.; Lancelot, C.; Lamonier, C.; Rives, A.; Sun, Y. J. Catal. 2013, 306, 100
71. Jin, H.; Ansari, M. B.; Jeong, E.-Y.; Park, S.-E. J. Catal. 2012, 291, 55
72. Na, K.; Jo, C.; Kim, J.; Cho, K.; Jung, J.; Seo, Y.; Messinger, R. J.; Chmelka, B. F.; Ryoo, R. Science 2011, 333, 328
73. Zhu, J.; Zhu, Y.; Zhu, L.; Rigutto, M.; van der Made, A.; Yang, C.; Pan, S.; Wang, L.; Zhu, L.; Jin, Y.; Sun, Q.; Wu, Q.; Meng, X.; Zhang, D.; Han, Y.; Li, J.; Chu, Y.; Zheng, A.; Qiu, S.; Zheng, X.; Xiao, F.-S. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 2503
74. Chui, S. S.-Y.; Lo, S. M.-F.; Charmant, J. P. H.; Orpen, A. G.; Williams, I. D. Science 1999, 283, 1148
75. Horcajada, P.; Surblé, S.; Serre, C.; Hong, D.-Y.; Seo, Y.-K.; Chang, J.-S.; Grenèche, J.-M.; Margiolaki, I.; Férey, G. Chem. Commun. 2007, 2820
76. Regier, T.; Paulson, J.; Wright, G.; Coulthard, I.; Tan, K.; Sham, T. K.; Blyth, R. I. R. AIP Conf. Proc. 2007, 879, 473
77. Hu, Y. F.; Xu, R. K.; Dynes, J. J.; Blyth, R. I. R.; Yu, G.; Kozak, L. M.; Huang, P. M. Geochim. Cosmochim. Acta 2008, 72, 1959