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Structural Diversity and Selective CO2 Adsorption of Metal– Organic Frameworks Built with a Flexible Dipyridyl Ligand and Different Carboxylates
ChemistrySelect ( IF 1.9 ) Pub Date : 2018-01-16 , DOI: 10.1002/slct.201702975 Sajal Khatua 1 , Atanu Santra 1 , Silpa Padmakumar 1 , Kapil Tomar 1 , Sanjit Konar 1
ChemistrySelect ( IF 1.9 ) Pub Date : 2018-01-16 , DOI: 10.1002/slct.201702975 Sajal Khatua 1 , Atanu Santra 1 , Silpa Padmakumar 1 , Kapil Tomar 1 , Sanjit Konar 1
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A flexible dipyridyl ligand 1,2‐bis(4‐pyridylmethylamino)ethane (L) was synthesized and its diverse coordination mode with Zn(II) and Cd(II) in presence of different dicarboxylate renders five novel Metal–Organic Frameworks, namely, {[Zn(L)(BDC)]⋅6.5H2O}n (1), {[Zn(L)(NH2‐BDC)]⋅6.5H2O}n (2), {[Cd(L)(NH2‐BDC)]⋅7H2O}n (3), {[Cd(L)(OH‐BDC)]⋅H2O}n (4), and {[Cd(L)(diOH‐BDC)]⋅2H2O}n (5) (where, L= 1,2‐bis(4‐pyridylmethylamino)ethane and BDC=benzene‐1,4‐dicatboxylic acid). Crystal structural analysis reveals that compound 1 and 2 are 3D porous networks with open channels while compounds 3–5 are 2D MOFs. Complex 3 contains hydrogen bonded water molecules in between the 2D layers while 4 and 5 are highly dense compounds. The ligand L adopts different conformations which directed the final topology in these complexes. Complex 1–2 have a rare topology, gra, while 3–5 have four connected uninodal net with sql topology. The solvent accessible void volume for 1–3 comes out to be 51.2%, 52.3%, and 27% respectively. The gas adsorption studies reveal that 1–3 exhibit permanent porosity having type I isotherm and selectively adsorb CO2 gas over nitrogen and methane at low temperature with final uptake of 24.18 cc, 22.35 cc and 14.64 cc g−1 at STP, respectively. Vapour sorption study reveals that all the complexes selectively adsorb water vapour than methanol or ethanol vapours with final amount reached to 182.44 cc, 219.29 cc, 189.21 cc, 81.79 cc and 66.48 cc g−1 at room temperature. Solid‐state photoluminescence studies have been performed for all the complexes at room temperature (RT) and emission maximum for each complex are red shifted.
中文翻译：
金属-有机骨架的结构多样性和对CO 2的选择性吸附，这些骨架由柔性的联吡啶基配体和不同的羧酸盐构成
合成了一种柔性二吡啶基配体1,2-双（4-吡啶基甲基氨基）乙烷（L），在不同的二羧酸盐存在下，它与Zn（II）和Cd（II）的不同配位模式提供了五个新颖的金属-有机骨架，即{[锌（L）（BDC）]⋅6.5H 2 ö} ñ（1），{[锌（L）（NH 2 -BDC）]⋅6.5H 2 ö} ñ（2），{[CD（L ）（NH 2 -BDC）]⋅7H 2 ö} ñ（3），{[CD（L）（OH-BDC）]⋅H 2 ö} ñ（4），和{[CD（L）（diOH- BDC）]⋅2H 2 ö} ñ（5）（其中L = 1,2-双（4-吡啶基甲基氨基）乙烷，BDC =苯-1,4-二二羧酸）。晶体结构分析表明，化合物1和2是具有开放通道的3D多孔网络，而化合物3-5是2D MOF。配合物3在2D层之间包含氢键结合的水分子，而4和5是高密度化合物。配体L采用不同的构象，这些构象指导这些复合物中的最终拓扑。复杂1–2具有稀有的拓扑gra，而3–5具有四个通过sql连接的单节点网络拓扑。1-3的溶剂可及空隙体积分别为51.2％，52.3％和27％。气体吸附研究表明，1-3具有I型等温线，并在低温下选择性吸附在氮气和甲烷上的CO 2气体，最终在STP的最终吸收量分别为24.18 cc，22.35 cc和14.64 cc g -1。蒸气吸附研究表明，所有配合物都比甲醇或乙醇蒸气选择性吸附水蒸气，最终量分别达到182.44 cc，219.29 cc，189.21 cc，81.79 cc和66.48 cc g -1在室温下。在室温（RT）下对所有配合物进行了固态光致发光研究，每个配合物的最大发射量都发生了红移。
更新日期：2018-01-16
中文翻译：
金属-有机骨架的结构多样性和对CO 2的选择性吸附，这些骨架由柔性的联吡啶基配体和不同的羧酸盐构成
合成了一种柔性二吡啶基配体1,2-双（4-吡啶基甲基氨基）乙烷（L），在不同的二羧酸盐存在下，它与Zn（II）和Cd（II）的不同配位模式提供了五个新颖的金属-有机骨架，即{[锌（L）（BDC）]⋅6.5H 2 ö} ñ（1），{[锌（L）（NH 2 -BDC）]⋅6.5H 2 ö} ñ（2），{[CD（L ）（NH 2 -BDC）]⋅7H 2 ö} ñ（3），{[CD（L）（OH-BDC）]⋅H 2 ö} ñ（4），和{[CD（L）（diOH- BDC）]⋅2H 2 ö} ñ（5）（其中L = 1,2-双（4-吡啶基甲基氨基）乙烷，BDC =苯-1,4-二二羧酸）。晶体结构分析表明，化合物1和2是具有开放通道的3D多孔网络，而化合物3-5是2D MOF。配合物3在2D层之间包含氢键结合的水分子，而4和5是高密度化合物。配体L采用不同的构象，这些构象指导这些复合物中的最终拓扑。复杂1–2具有稀有的拓扑gra，而3–5具有四个通过sql连接的单节点网络拓扑。1-3的溶剂可及空隙体积分别为51.2％，52.3％和27％。气体吸附研究表明，1-3具有I型等温线，并在低温下选择性吸附在氮气和甲烷上的CO 2气体，最终在STP的最终吸收量分别为24.18 cc，22.35 cc和14.64 cc g -1。蒸气吸附研究表明，所有配合物都比甲醇或乙醇蒸气选择性吸附水蒸气，最终量分别达到182.44 cc，219.29 cc，189.21 cc，81.79 cc和66.48 cc g -1在室温下。在室温（RT）下对所有配合物进行了固态光致发光研究，每个配合物的最大发射量都发生了红移。
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