Modulation of the Dynamics of a Two-Dimensional Interweaving Metal-Organic Framework through Induced Hydrogen Bonding
Fernández-Seriñán, Pilar (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Roztocki, K. (Adam Mickiewicz University)
Safarifard, Vahid (Iran University of Science and Technology. Department of Chemistry)
Guillerm, Vincent (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Rodríguez-Hermida, Sabina (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Juanhuix, Judith (Laboratori de Llum del Sincrotró ALBA)
Imaz, Inhar (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Morsali, Ali (Tarbiat Modares University, Department of Chemistry)
Maspoch Comamala, Daniel (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)

Data:	2024
Resum:	Inducing, understanding, and controlling the flexibility in metal-organic frameworks (MOFs) are of utmost interest due to the potential applications of dynamic materials in gas-related technologies. Herein, we report the synthesis of two isostructural two-dimensional (2D) interweaving zinc(II) MOFs, TMU-27 [Zn(bpipa)(bdc)] and TMU-27-NH [Zn(bpipa)(NH-bdc)], based on N,N'-bis-4-pyridyl-isophthalamide (bpipa) and 1,4-benzenedicarboxylate (bdc) or 2-amino-1,4-benzenedicarboxylate (NH-bdc), respectively. These frameworks differ only by the substitution at the meta-position of their respective bdc groups: an H atom in TMU-27 vs an NH group in TMU-27-NH. This difference strongly influences their respective responses to external stimuli, since we observed that the structure of TMU-27 changed due to desolvation and adsorption, whereas TMU-27-NH remained rigid. Using single-crystal X-ray diffraction and CO-sorption measurements, we discovered that upon CO sorption, TMU-27 undergoes a transition from a closed-pore phase to an open-pore phase. In contrast, we attributed the rigidification in TMU-27-NH to intermolecular hydrogen bonding between interweaving layers, namely, between the H atoms from the bdc-amino groups and the O atoms from the bpipa-amide groups within these layers. Additionally, by using scanning electron microscopy to monitor the CO adsorption and desorption in TMU-27, we were able to establish a correlation between the crystal size of this MOF and its transformation pressure.
Ajuts:	European Commission 101019003 Agencia Estatal de Investigación PID2021-124804NB-I00 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00458 Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Benzenedicarboxylate ; Dynamic materials ; External stimulus ; Isostructural ; Meta positions ; Metalorganic frameworks (MOFs) ; Pore phase ; Pyridyl ; Two-dimensional ; Zinc metal
Publicat a:	Inorganic chemistry, Vol. 63, Issue 12 (March 2024) , p. 5552-5558, ISSN 1520-510X

DOI: 10.1021/acs.inorgchem.3c04522
PMID: 38484385

7 p, 4.4 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > El Sincrotró ALBA
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats