MIL-53

MIL-53

MIL-53 کوتاه شده عبارت (MIL ⇒ M atériaux de l ′ I nstitut L avoisier) دسته‌ای از مواد چارچوب‌های فلزی-آلی (MOF) است که اولین بار توسط گروه Gerara Férey در سال ۲۰۰۲ سنتز شد.^[۱] ساختار MIL-53 از زنجیره‌های غیر آلی [M-OH] تشکیل شده‌است که توسط مولکول‌های پیوند دهنده مستقر در ترفتالات به چهار زنجیره غیر آلی همسایه متصل می‌شوند. هر مرکز فلزی به‌صورت هشت وجهی توسط شش اتم اکسیژن کوردینه می‌شود. چهار عدد از این اتمهای اکسیژن از چهار گروه مختلف کربوکسیلات هستند و دو اتم باقیمانده اکسیژن به دو بخش مختلف μ-OH تعلق دارند که مراکز فلزی همسایه را از بین می‌برند. ساختار چارچوب حاصل منافذ یک بعدی به شکل الماس است. بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی انعطاف‌پذیری ساختار MIL-53 را بررسی کرده‌اند. این رفتار انعطاف‌پذیر، که طی آن مقطع منافذ به‌طور برگشت‌پذیر تغییر می‌کند، «اثر تنفسی» (breathing.effect) نامیده می‌شود و توانایی چارچوب MIL-53 را برای پاسخ به محرک‌های خارجی توصیف می‌کند.^[۲]

آنالوگ‌های ساختاری

MIL-53 (Cr) اولین عضو گزارش شده از خانواده MIL-53 بود و از Cr⁺³ به عنوان مرکز فلز و ترفتالیک اسید (بنزن-۱٬۴-دی کربوکسیلات) به عنوان مولکول‌های پیوند دهنده ساخته می‌شود.^[۱] می‌توان از مراکز مختلف فلزی یا مولکول‌های پیوند دهنده برای سنتز سایر اعضای خانواده MIL-53 استفاده کرد.^[۲] مراکز فلزی سه ظرفیتی (M ³⁺) عمدتاً مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما مواد دارای فلزات دو ظرفیتی (M ²⁺) یا چهار ظرفیتی (M ⁴⁺) نیز منتشر شده‌است.

مروری بر مواد گزارش شده MIL-53 (M)

نام	مرکز فلزی و حالت اکسیداسیون	سال انتشار	نام جایگزین	منبع
MIL-53(V)	V^3+	۲۰۰۲	MIL-47	[۳][۴]
	V^4+
MIL-53(Cr)	Cr^3+	۲۰۰۲		[۵][۱]
MIL-53(Al)	Al^3+	۲۰۰۴		[۶]
MIL-53(Fe)	Fe^3+	۲۰۰۵		[۷]
	Fe^2+	۲۰۰۵
MIL-53(In)	In^3+	۲۰۰۵		[۸]
MIL-53(Co)	Co^2+	۲۰۰۵	MOF-71	[۹][۱۰]
MIL-53(Ga)	Ga^3+	۲۰۰۸		[۱۱]
MIL-53(Mn)	Mn^2+	۲۰۱۰		[۱۲]
MIL-53(Sc)	Sc^3+	۲۰۱۱		[۱۳]
MIL-53(Ni)	Ni^2+	۲۰۱۳

منابع

1. Franck Millange, Christian Serre, Gérard Férey (2002-04-11), "Synthesis, structure determination and properties of MIL-53as and MIL-53ht: the first Criii hybrid inorganic–organic microporous solids: Criii(OH)·{O2C–C6H4–CO2}·{HO2C–C6H4–CO2H}xElectronic supplementary information (ESI) available: crystal data, atomic coordinates and metrical parameters for MIL-53as and MIL-53ht.", Chemical Communications (به آلمانی) (8), pp.  822–823, doi:10.1039/b201381a, PMID 12132491
2. Millange, Franck; Walton, Richard I. (2018-09-03). "MIL-53 and its Isoreticular Analogues: a Review of the Chemistry and Structure of a Prototypical Flexible Metal-Organic Framework". Israel Journal of Chemistry (به انگلیسی). 58 (9–10): 1019–1035. doi:10.1002/ijch.201800084.
3. Karin Barthelet, Jérôme Marrot, Didier Riou, Gérard Férey (2002), "A Breathing Hybrid Organic–Inorganic Solid with Very Large Pores and High Magnetic Characteristics", Angewandte Chemie International Edition (به آلمانی), 41 (2), pp.  281–284, doi:10.1002/1521-3773(20020118)41:2<281::AID-ANIE281>3.0.CO;2-Y, ISSN 1521-3773
4. Hervé Leclerc, Thomas Devic, Sabine Devautour-Vinot, Philippe Bazin, Nathalie Audebrand (2011-10-13), "Influence of the Oxidation State of the Metal Center on the Flexibility and Adsorption Properties of a Porous Metal Organic Framework: MIL-47(V)", The Journal of Physical Chemistry C (به آلمانی), 115 (40), pp.  19828–19840, doi:10.1021/jp206655y, ISSN 1932-7447
5. C. Serre, F. Millange, C. Thouvenot, M. Noguès, G. Marsolier, D. Louër, and G. Férey: Very Large Breathing Effect in the First Nanoporous Chromium(III)-Based Solids: MIL-53 or Cr^III(OH)·{O₂C-C₆H₄-CO₂}·{HO₂C-C₆H₄-CO₂H}_x·H₂O_y. In: J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 45, S.  13519–13526, doi:10.1021/ja0276974.
6. Loiseau, Thierry; Serre, Christian; Huguenard, Clarisse; Fink, Gerhard; Taulelle, Francis; Henry, Marc; Bataille, Thierry; Férey, Gérard (2004-03-19). "A Rationale for the Large Breathing of the Porous Aluminum Terephthalate (MIL-53) Upon Hydration". Chemistry - A European Journal (به انگلیسی). 10 (6): 1373–1382. doi:10.1002/chem.200305413. ISSN 0947-6539. PMID 15034882.
7. Tabatha R. Whitfield, Xiqu Wang, Lumei Liu, Allan J. Jacobson (September 2005), "Metal-organic frameworks based on iron oxide octahedral chains connected by benzenedicarboxylate dianions", Solid State Sciences (به آلمانی), 7 (9), pp.  1096–1103, Bibcode:2005SSSci...7.1096W, doi:10.1016/j.solidstatesciences.2005.03.007
8. Ekaterina V. Anokhina, Marie Vougo-Zanda, Xiqu Wang, Allan J. Jacobson (2005-10-07), "In(OH)BDC·0.75BDCH 2 (BDC = Benzenedicarboxylate), a Hybrid Inorganic−Organic Vernier Structure", Journal of the American Chemical Society (به آلمانی), 127 (43), pp.  15000–15001, doi:10.1021/ja055757a, ISSN 0002-7863, PMID 16248619
9. Nathaniel L. Rosi, Jaheon Kim, Mohamed Eddaoudi, Banglin Chen, Michael O'Keeffe (2005-01-13), "Rod Packings and Metal−Organic Frameworks Constructed from Rod-Shaped Secondary Building Units", Journal of the American Chemical Society (به آلمانی), 127 (5), pp.  1504–1518, doi:10.1021/ja045123o, ISSN 0002-7863, PMID 15686384
10. Alexis S. Munn, Guy J. Clarkson, Franck Millange, Yves Dumont, Richard I. Walton (2013), "M(ii) (M = Mn, Co, Ni) variants of the MIL-53-type structure with pyridine-N-oxide as a co-ligand", CrystEngComm (به آلمانی), 15 (45), p.  9679, doi:10.1039/c3ce41268g, ISSN 1466-8033
11. Marie Vougo-Zanda, Jin Huang, Ekaterina Anokhina, Xiqu Wang, Allan J. Jacobson (2008-12-15), "Tossing and Turning: Guests in the Flexible Frameworks of Metal(III) Dicarboxylates", Inorganic Chemistry (به آلمانی), 47 (24), pp.  11535–11542, doi:10.1021/ic800008f, ISSN 0020-1669, PMID 18433098
12. Guohai Xu, Xiaoguang Zhang, Peng Guo, Chengling Pan, Hongjie Zhang (2010-03-24), "Mn II -based MIL-53 Analogues: Synthesis Using Neutral Bridging μ 2 -Ligands and Application in Liquid-Phase Adsorption and Separation of C6−C8 Aromatics", Journal of the American Chemical Society (به آلمانی), 132 (11), pp.  3656–3657, doi:10.1021/ja910818a, ISSN 0002-7863, PMID 20196605
13. Mowat, John P.S.; Miller, Stuart R.; Slawin, Alexandra M.Z.; Seymour, Valerie R.; Ashbrook, Sharon E.; Wright, Paul A. (June 2011). "Synthesis, characterisation and adsorption properties of microporous scandium carboxylates with rigid and flexible frameworks". Microporous and Mesoporous Materials (به انگلیسی). 142 (1): 322–333. doi:10.1016/j.micromeso.2010.12.016.