journal article·2015-03-10

Raman Detected Sensing of Volatile Organic Compounds by Vapochromic Cu[AuX2(CN)2]2 (X = Cl, Br) Coordination Polymer Materials

Jeffrey S. Ovens, Daniel B. Leznoff

Chemistry of Materials· Volume 27· Issue 5
Publisher page

Abstract

Two vapochromic coordination polymers Cu[AuX 2 (CN) 2 ] 2 (X = Cl, 1; X = Br, 2 ) were prepared and spectroscopically characterized. Exposure of these solid materials to the volatile organic compounds dimethylformamide (DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), pyridine, 1,4-dioxane, and ethylene glycol (glycol) resulted in distinct color, and IR and Raman changes. The thermal stability of the analyte-bound materials was assessed by thermogravimetric analysis. Single-crystal structures of Cu(analyte) 4 [AuX 2 (CN) 2 ] 2 (analyte = DMF, DMSO; X = Cl, Br) revealed an isostructural set of 1-D coordination polymer chains, where the analyte molecules were equatorially O-bound to the Cu(II) centers while axially bound [AuX 2 (CN) 2 ] − units bridged these Cu(II) centers, while Cu(glycol) 4 [AuBr 2 (CN) 2 ] 2 is molecular, with monodentate glycol units. The structure of Cu 2 (OH 2 ) 4 [AuCl 2 (CN) 2 ] 4 ·4dioxane is a 2-D coordination polymer network with H 2 O-bridged Cu(II) centers and dioxane units hydrogen bonded between the 2-D sheets. The intense Raman v CN stretches for 1, 2, and their adducts form distinct, signature patterns. These “antenna” Raman v CN stretches are an effective means for sensing VOCs, and their characteristic patterns can be used to identify the VOC being detected.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Magnetism in coordination complexes · Organometallic Compounds Synthesis and Characterization

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry, Simon Fraser University, 8888 University Drive, Burnaby, British Columbia V5A 1S6, Canada

Funding

Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada

References (96)

Show source-provided references
1. Clemente-León M. · Chem. Soc. Rev. · 2011 · 40 · 47310.1039/c0cs00111b ↗
2. Batten S. R. · Coord. Chem. Rev. · 2003 · 246 · 10310.1016/S0010-8545(03)00119-X ↗
3. Lefebvre J. · Chem.—Eur. J. · 2006 · 12 · 674810.1002/chem.200600303 ↗
4. Dul M.-C. · Coord. Chem. Rev. · 2010 · 254 · 228110.1016/j.ccr.2010.03.003 ↗
5. Wriedt M. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 404010.1021/ja312347p ↗
6. Maxim C. · Inorg. Chem. · 2014 · 53 · 270810.1021/ic403104y ↗
7. Furukawa H. · Science · 2013 · 341 · 123044410.1126/science.1230444 ↗
8. Song L. · Energy Environ. Sci. · 2012 · 5 · 750810.1039/c2ee03517k ↗
9. Kitagawa S. · Chem. Soc. Rev. · 2005 · 34 · 10910.1039/b313997m ↗
10. Zhang, J.P.; Liao, P.Q.; Zhou, H.L.; Lin, R.B.; Chen, X.M.Chem. Soc. Rev. 2014.
11. Herm Z. R. · Science · 2013 · 340 · 96010.1126/science.1234071 ↗
12. Taylor J. M. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 119310.1021/ja310435e ↗
13. Cui Y. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 112610.1021/cr200101d ↗
14. Heine J. · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 923210.1039/c3cs60232j ↗
15. Rocha J. a. · Chem. Soc. Rev. · 2011 · 40 · 92610.1039/C0CS00130A ↗
16. Katz M. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 1066210.1021/ja801773p ↗
17. Roberts R. J. · Dalton Trans. · 2012 · 41 · 699210.1039/c2dt30156c ↗
18. Fernández E. J. · Dalton Trans. · 2007 · 196910.1039/B702838P ↗
19. Beauvais L. · J. Am. Chem. Soc. · 2000 · 8 · 276310.1021/ja994186h ↗
20. Kreno L. E. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 110510.1021/cr200324t ↗
21. Lim S. H. · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 1022910.1021/ja2026807 ↗
22. Lim M. J. · Inorg. Chem. · 2008 · 47 · 693110.1021/ic8005184 ↗
23. Ley A. N. · Chem. Commun. · 2010 · 46 · 456510.1039/c002351e ↗
24. Lefebvre J. · Sensors · 2012 · 12 · 366910.3390/s120303669 ↗
25. Lefebvre J. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 1611710.1021/ja049069n ↗
26. Guillerm, V.; Kim, D.; Eubank, J. F.; Luebke, R.; Liu, X.; Adil, K.; Lah, M. S.; Eddaoudi, M.Chem. Soc. Rev. 2014.
27. Stock N. · Chem. Rev. · 2012 · 112 · 93310.1021/cr200304e ↗
28. Burchell T. J. · Inorg. Chem. · 2005 · 44 · 371810.1021/ic050097w ↗
29. Janiak C. · Dalton Trans. · 2003 · 278110.1039/b305705b ↗
30. Hao Z. · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 23710.1039/C3TA13179C ↗
31. Li Y. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2013 · 52 · 71010.1002/anie.201207610 ↗
32. Pramanik S. · Chem.—Eur. J. · 2013 · 19 · 1596410.1002/chem.201301194 ↗
33. Tian D. · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 146510.1039/C3TA13983B ↗
34. Lan A. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2009 · 48 · 233410.1002/anie.200804853 ↗
35. Fleischer M. · 201210.1007/978-3-642-28093-1 ↗
36. Gründler P. · 2007
37. Yamazoe N. · Sens. Actuators, B: Chem. · 2005 · 108 · 210.1016/j.snb.2004.12.075 ↗
38. Lu Z.-Z. · J. Am. Chem. Soc. · 2011 · 133 · 417210.1021/ja109437d ↗
39. Bureekaew S. · Angew. Chem. · 2010 · 122 · 782610.1002/ange.201002259 ↗
40. Wenger O. S. · Chem. Rev. · 2013 · 113 · 368610.1021/cr300396p ↗
41. Bariáin C. · Appl. Phys. Lett. · 2000 · 77 · 227410.1063/1.1316074 ↗
42. Mansour M. A. · J. Am. Chem. Soc. · 1998 · 120 · 132910.1021/ja973216i ↗
43. Fung E. Y. · Coord. Chem. Rev. · 1998 · 171 · 15110.1016/S0010-8545(98)90025-X ↗
44. Lee Y.-A. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 777810.1021/ja034560k ↗
45. Vickery J. C. · Angew. Chem., Int. Ed. Engl. · 1997 · 36 · 117910.1002/anie.199711791 ↗
46. Elosúa C. · Sens. Actuators, B · 2006 · 115 · 44410.1016/j.snb.2005.10.014 ↗
47. Elosúa C. · Sens. Actuators, B · 2009 · 137 · 13910.1016/j.snb.2008.12.037 ↗
48. Elosúa C. · Sens. Actuators, B · 2011 · 157 · 38810.1016/j.snb.2011.04.063 ↗
49. Elosúa C. · Sens. Actuators, B · 2012 · 173 · 52310.1016/j.snb.2012.07.048 ↗
50. Elosúa C. · Sens. Actuators, B · 2013 · 187 · 6510.1016/j.snb.2012.09.046 ↗
51. Elosúa C. · IEEE Sens. J. · 2012 · 12 · 315610.1109/JSEN.2012.2215023 ↗
52. Terrones S. C. · Opt. Eng. · 2006 · 45 · 04440110.1117/1.2192470 ↗
53. Bariáin C. · Sens. Actuators, B · 2001 · 76 · 2510.1016/S0925-4005(01)00563-9 ↗
54. Bezunartea M. · Sens. Actuators, B · 2008 · 134 · 96610.1016/j.snb.2008.07.007 ↗
55. Elosúa C. · 2009 IEEE Sensors · 2009 · 15410.1109/ICSENS.2009.5398208 ↗
56. Fernández E. J. · Organometallics · 2006 · 25 · 168910.1021/om051030j ↗
57. Fernández E. J. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 202210.1021/ja028734u ↗
58. Laguna A. · J. Am. Chem. Soc. · 2010 · 132 · 45610.1021/ja909241m ↗
59. Strasser C. E. · J. Am. Chem. Soc. · 2010 · 132 · 1000910.1021/ja104585q ↗
60. Osawa M. · Chem.—Eur. J. · 2010 · 16 · 1211410.1002/chem.201001908 ↗
61. King C. · Inorg. Chem. · 1989 · 28 · 214510.1021/ic00310a026 ↗
62. Ito H. · J. Am. Chem. Soc. · 2008 · 130 · 1004410.1021/ja8019356 ↗
63. Nakamoto K. · 1997
64. Qazi H. H. · Sensors · 2012 · 12 · 1652210.3390/s121216522 ↗
65. Passaro V. M. N. · Sensors · 2012 · 12 · 1555810.3390/s121115558 ↗
66. Capitán-Vallvey L. F. · Anal. Chim. Acta · 2011 · 696 · 2710.1016/j.aca.2011.04.005 ↗
67. Lide D. R. · 1990
68. Shaw C. F. · Chem. Rev. · 1999 · 99 · 258910.1021/cr980431o ↗
69. Ovens J. S. · Dalton Trans. · 2012 · 41 · 134510.1039/C1DT11741F ↗
70. Hübschle C. B. · J. Appl. Crystallogr. · 2011 · 44 · 128110.1107/S0021889811043202 ↗
71. TOPAS-Academic V5. Coelho Software, 2012.
72. Cooper R. I. · J. Appl. Crystallogr. · 2002 · 35 · 16810.1107/S0021889802000249 ↗
73. Farrugia L. J. · J. Appl. Crystallogr. · 1997 · 30 · 56510.1107/S0021889897003117 ↗
74. Fen T. D. · J. Appl. Crystallogr. · 2003 · 36 · 94410.1107/S0021889803006721 ↗
75. Ovens J. S. · Inorg. Chem. · 2010 · 49 · 960910.1021/ic101357y ↗
76. Ovens J. S. · Inorg. Chim. Acta · 2013 · 403 · 12710.1016/j.ica.2013.02.011 ↗
77. Jones L. H. · J. Phys. Chem. · 1964 · 41 · 250710.1063/1.1726295 ↗
78. Ovens J. S. · Dalton Trans. · 2011 · 40 · 414010.1039/c0dt01772h ↗
79. Vitoria P. · Inorg. Chem. · 2003 · 42 · 96010.1021/ic0203217 ↗
80. Katz M. J. · Inorg. Chem. · 2006 · 45 · 175710.1021/ic0515094 ↗
81. Chomič J. · Thermochim. Acta · 1985 · 93 · 9310.1016/0040-6031(85)85029-2 ↗
82. Bondi A. · J. Phys. Chem. · 1964 · 68 · 44110.1021/j100785a001 ↗
83. Alvarez S. · Dalton Trans. · 2013 · 42 · 861710.1039/c3dt50599e ↗
84. Metrangolo P. · Struct. Bonding (Berlin) · 2008 · 126 · 10510.1007/430_2007_060 ↗
85. Navon O. · Angew. Chem., Int. Ed. Engl. · 1997 · 36 · 60110.1002/anie.199706011 ↗
86. Wang Z. · J. Coord. Chem. · 2008 · 61 · 41910.1080/00958970701343580 ↗
87. Pico A. R. · Inorg. Chim. Acta · 1997 · 258 · 15510.1016/S0020-1693(96)05494-1 ↗
88. Labádi I. · J. Therm. Anal. · 1986 · 31 · 117110.1007/BF02119272 ↗
89. Hunger M. · Polyhedron · 1999 · 17 · 393510.1016/S0277-5387(98)00184-3 ↗
90. Klüfers P. · Z. Anorg. Allg. Chem. · 2007 · 633 · 90810.1002/zaac.200700060 ↗
91. Zhong K.-L. · Acta Crystallogr., Sect. C · 2011 · 67 · m6210.1107/S0108270110052558 ↗
92. Geisheimer A. R. · Inorg. Chem. · 2011 · 50 · 126510.1021/ic101782v ↗
93. Katz M. · Cryst. Growth Des. · 2007 · 7 · 194610.1021/cg070557r ↗
94. Halcrow M. A. · Chem. Soc. Rev. · 2013 · 42 · 178410.1039/C2CS35253B ↗
95. Atwood J. L. · Science · 2002 · 298 · 100010.1126/science.1077591 ↗
96. Kitagawa S. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2004 · 43 · 233410.1002/anie.200300610 ↗