Three-Dimensional Synthons for Cage-Dense Inorganic Polymers and Materials
Source abstract
Abstract
The relationship between the monomer structure and polymer properties is central to materials science. Here we discuss the notion of monomer dimensionality, as it refers to the presence of 1-dimensional chains, 2-dimensional rings, or 3-dimensional cages in inorganic polymers. We first highlight ring-containing systems, followed by classical 3-dimensional inorganic monomers (carboranes and polyhedral oligomeric silsesquioxanes, POSS). We then outline our development of modularly accessible phosphorus–nitrogen (PN) cages into polymerizable synthons to access linear or networked inorganic materials. Finally, we summarize the most important obstacles to advancement in the field and point toward areas where the most impactful discoveries are expected. Throughout the Perspective, an emphasis is placed on the properties that emerge when three-dimensional inorganic cages are present in the main chain, particularly as they contrast with materials containing monomers of lower dimensionality.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Silicone and Siloxane Chemistry · Organoboron and organosilicon chemistry · Synthesis and characterization of novel inorganic/organometallic compounds
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemistry, Dalhousie University, 6274 Coburg Road, Halifax, Nova Scotia B3H 4R2, Canada
Funding
Canada Foundation for Innovation · Dalhousie University · Alfred P. Sloan Foundation · American Chemical Society Petroleum Research Fund · Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada
References (100+)
Show source-provided references
1. 10.1002/chem.20180422510.1002/chem.201804225 ↗
2. 10.1021/cr990094z10.1021/cr990094z ↗
3. 10.1021/ma048925c10.1021/ma048925c ↗
4. 10.1021/ja062157i10.1021/ja062157i ↗
5. 10.1021/ma300395s10.1021/ma300395s ↗
6. 10.1002/macp.1991.02192110110.1002/macp.1991.021921101 ↗
7. 10.1002/adma.1991003090810.1002/adma.19910030908 ↗
8. 10.1002/anie.19880296110.1002/anie.198802961 ↗
9. 10.1021/acs.macromol.9b0029410.1021/acs.macromol.9b00294 ↗
10. 10.1002/(SICI)1097-0126(200003)49:3<260::AID-PI347>3.0.CO;2-B10.1002/(SICI)1097-0126(200003)49:3<260::AID-PI347>3.0.CO;2-B ↗
11. 10.1021/acs.iecr.6b0494610.1021/acs.iecr.6b04946 ↗
12. 10.1002/anie.20230409410.1002/anie.202304094 ↗
13. 10.1021/acs.chemmater.8b0450810.1021/acs.chemmater.8b04508 ↗
14. 10.1002/adsc.20150094910.1002/adsc.201500949 ↗
15. 10.1039/c3ra46951d10.1039/c3ra46951d ↗
16. 10.1039/C3NJ00535F10.1039/C3NJ00535F ↗
17. 10.1002/pol.1964.11002052010.1002/pol.1964.110020520 ↗
18. 10.1021/ja983441f10.1021/ja983441f ↗
19. 10.1021/ma951171510.1021/ma9511715 ↗
20. 10.1007/s00289005010110.1007/s002890050101 ↗
21. 10.1016/S0022-2860(99)00179-910.1016/S0022-2860(99)00179-9 ↗
22. 10.1515/9781501509698-01510.1515/9781501509698-015 ↗
23. 10.1002/ejic.20210027510.1002/ejic.202100275 ↗
24. Kaupp M. · 2014 · 1 · 1
25. 10.1021/acs.chemrev.8b0072210.1021/acs.chemrev.8b00722 ↗
26. 10.1038/s41570-018-0060-410.1038/s41570-018-0060-4 ↗
27. 10.1021/ic034078310.1021/ic0340783 ↗
28. 10.1021/cr00099a00110.1021/cr00099a001 ↗
29. 10.1002/anie.20130020210.1002/anie.201300202 ↗
30. Armitage D. A. · 1972
31. 10.1039/C5CS00725A10.1039/C5CS00725A ↗
32. 10.1002/anie.20181061110.1002/anie.201810611 ↗
33. 10.1021/cr400547x10.1021/cr400547x ↗
34. 10.1039/jr959000292710.1039/jr9590002927 ↗
35. 10.1021/om00019a04910.1021/om00019a049 ↗
36. 10.1002/1616-3028(200203)12:3<228::AID-ADFM228>3.0.CO;2-U10.1002/1616-3028(200203)12:3<228::AID-ADFM228>3.0.CO;2-U ↗
37. 10.1021/ja00253a05810.1021/ja00253a058 ↗
38. 10.1016/j.jorganchem.2005.02.03910.1016/j.jorganchem.2005.02.039 ↗
39. 10.1021/cm00008a00410.1021/cm00008a004 ↗
40. 10.1021/cm970572r10.1021/cm970572r ↗
41. 10.1007/BF0069654710.1007/BF00696547 ↗
42. 10.1002/app.3865010.1002/app.38650 ↗
43. 10.1021/ma010084b10.1021/ma010084b ↗
44. 10.1002/pol.1984.17022115910.1002/pol.1984.170221159 ↗
45. 10.1016/0032-3861(93)90630-S10.1016/0032-3861(93)90630-S ↗
46. 10.1021/ma801563s10.1021/ma801563s ↗
47. 10.1039/c2ra20739g10.1039/c2ra20739g ↗
48. 10.1002/pola.2149710.1002/pola.21497 ↗
49. 10.1016/S0079-6700(97)00015-410.1016/S0079-6700(97)00015-4 ↗
50. Makarova N. · Polym. Sci. · 1993 · 35 · 207
51. 10.1002/pola.2149610.1002/pola.21496 ↗
52. 10.1016/j.polymer.2007.05.07710.1016/j.polymer.2007.05.077 ↗
53. 10.1002/anie.20161020810.1002/anie.201610208 ↗
54. 10.1021/acs.chemmater.9b0013110.1021/acs.chemmater.9b00131 ↗
55. 10.1016/S0038-092X(03)00065-310.1016/S0038-092X(03)00065-3 ↗
56. 10.1021/jacs.8b0254110.1021/jacs.8b02541 ↗
57. 10.1039/D1PY00383F10.1039/D1PY00383F ↗
58. 10.1021/jacs.2c0182010.1021/jacs.2c01820 ↗
59. 10.1021/ja00050a09610.1021/ja00050a096 ↗
60. 10.1021/ja00050a09510.1021/ja00050a095 ↗
61. 10.1016/0020-1693(95)04556-210.1016/0020-1693(95)04556-2 ↗
62. 10.1021/ic960354k10.1021/ic960354k ↗
63. 10.1039/C6CS00159A10.1039/C6CS00159A ↗
64. Morisaki Y. · 2021 · 1
65. 10.1021/ja953385810.1021/ja9533858 ↗
66. 10.1021/ma971186y10.1021/ma971186y ↗
67. 10.1021/ac50053a05510.1021/ac50053a055 ↗
68. 10.1002/pen.76014080510.1002/pen.760140805 ↗
69. 10.1039/b710375a10.1039/b710375a ↗
70. 10.1021/cr900201r10.1021/cr900201r ↗
71. 10.1002/pc.2648310.1002/pc.26483 ↗
72. 10.1023/A:101528791050210.1023/A:1015287910502 ↗
73. 10.1016/j.polymer.2017.08.04910.1016/j.polymer.2017.08.049 ↗
74. 10.1021/ma960609d10.1021/ma960609d ↗
75. 10.1002/(SICI)1099-0488(199808)36:11<1857::AID-POLB7>3.0.CO;2-N10.1002/(SICI)1099-0488(199808)36:11<1857::AID-POLB7>3.0.CO;2-N ↗
76. 10.1021/ma00059a01210.1021/ma00059a012 ↗
77. 10.1002/anie.20190335410.1002/anie.201903354 ↗
78. 10.1002/chem.20190436110.1002/chem.201904361 ↗
79. 10.1002/anie.20191184210.1002/anie.201911842 ↗
80. 10.1021/ja01505a05510.1021/ja01505a055 ↗
81. 10.1016/j.poly.2010.03.01910.1016/j.poly.2010.03.019 ↗
82. 10.1016/j.ica.2010.08.05210.1016/j.ica.2010.08.052 ↗
83. 10.1002/asia.20230056110.1002/asia.202300561 ↗
84. 10.1002/anie.20160593610.1002/anie.201605936 ↗
85. 10.1039/C1965000032710.1039/C19650000327 ↗
86. 10.1016/S0022-328X(98)01180-210.1016/S0022-328X(98)01180-2 ↗
87. 10.1080/0308664790806989710.1080/03086647908069897 ↗
88. 10.1080/0308664790806989810.1080/03086647908069898 ↗
89. 10.1021/ic50189a05510.1021/ic50189a055 ↗
90. 10.1080/0308664790806989910.1080/03086647908069899 ↗
91. 10.1021/ic50127a05110.1021/ic50127a051 ↗
92. 10.1002/anie.20220485110.1002/anie.202204851 ↗
93. 10.1002/zaac.20170010610.1002/zaac.201700106 ↗
94. 10.1021/jacs.3c0088210.1021/jacs.3c00882 ↗
95. 10.1039/C6CS00340K10.1039/C6CS00340K ↗
96. 10.1021/cm950385y10.1021/cm950385y ↗
97. 10.1021/ma301666x10.1021/ma301666x ↗
98. 10.1021/acs.macromol.9b0113910.1021/acs.macromol.9b01139 ↗
99. 10.1039/D1PY00461A10.1039/D1PY00461A ↗
100. 10.1002/anie.20190334210.1002/anie.201903342 ↗