金属有机框架内的机械互锁连接器:环尺寸对旋转动力学的影响
V Nicholas Vukotic1, Christopher A O'Keefe1, Kelong Zhu1
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of Windsor, Windsor, Ontario, Canada N9B 3P4.
新的金属有机框架 (MOF) 包含机械互锁分子 (MIM) 作为连接器. 这些MOF表现出动态行为,在框架毛孔内旋转的皇冠宏循环.
科学领域:
- 材料科学
- 超分子化学
- 晶体学
背景情况:
- 金属有机框架 (MOF) 是由金属离子和有机连接物构成的晶体材料.
- 机械互锁分子 (MIM) 是具有机械结合组件的化合物,例如罗塔克桑.
- 铜轮单位是MOF合成中常见的二次建筑单位 (SBU).
研究的目的:
- 使用机械互锁分子 (MIM) 作为连接器合成和描述MOF.
- 研究含有皇冠乙烯宏循环的MOF的结构和动态特性.
- 了解宏观周期大小和形状对MOF结构和客人的流动性的影响.
主要方法:
- 使用X射线结晶学来确定合成的MOF的结构.
- 使用可变温度2H固态核磁共振 (NMR) 光谱来研究分子运动.
- 使用铜的MOF合成 (II) 轮SBU和具有不同皇冠乙烯宏循环的罗塔连接器.
主要成果:
- 这项研究呈现了带有线性轮链接器的MOF,形成具有移动宏循环的nbo型结构.
- 使用无宏循环连接器合成的MOF采用了新的12连接BCC结构.
- 可变温度的NMR显示了MOF孔内的不同宏循环大小的不同旋转动态.
结论:
- 将MIM作为MOF中的连接器允许创建具有可调节属性的动态框架.
- 宏观循环的尺寸和形状显著影响得到的MOF结构和相互连接的组件的移动性.
- 这些发现为设计响应性和适应性MOF材料打开了道路.
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