Auxiliary Ligand-Assisted Structural Variation of Cd(II) Metal–Organic Frameworks Showing 2D → 3D Polycatenation and Interpenetration: Synthesis, Structure, Luminescence Properties, and Selective Sensing of Trinitrophenol
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Abstract
Four new metal–organic frameworks (MOFs) of Cd(II) ion, [Cd(fdc)(bipy) 1.5 ]( 1 ), [{Cd(fdc)(bpee) 1.5 }.3(H 2 O)]( 2 ), [Cd(fdc)(3bpdb)(H 2 O)]( 3 ), and [{Cd 2 (fdc) 2 (4bpdb) 3 }.1.5(4bpdb).2(H 2 O)]( 4 ) (where, fdc = 2,5-furandicarboxylate dianion, bipy = 4,4′-bipyridine, bpee = 1,2-bis(4-pyridyl)ethylene, 3bpdb = 1,4-bis(3-pyridyl)-2,3-diaza-1,3-butadiene, and 4bpdb = 1,4-bis(4-pyridyl)-2,3-diaza-1,3-butadiene) have been successfully synthesized using mixed ligand systems and characterized by single crystal X-ray analysis and other physicochemical studies. Structural determination revealed that compounds 1 and 4 possess a rare 2D → 3D polycatenated pillared-bilayer structure with {4 8 .6 2 } SP 2-periodic net topology. Compound 2 has a novel threefold interpenetrating 3D hexagonal framework structure with {4 6 .6 4 } sqc -net topology, whereas compound 3 features a 2D Zig-Zag network with {4 4 .6 2 } sql -net topology. Interestingly, compounds 1 and 4 are the first examples of Cd(II) MOFs based on fdc ligand and bipy/4bpdb spacers exhibiting an unusual 2D → 3D polycatenation of bilayers. Photoluminescence investigation revealed emissions from compounds 1 – 4 owing to ligand based charge transfer (n → π* and π → π*) transitions. The luminescent emission of 2 can be quenched by addition of trace amount of 2,4,6-trinitrophenol (TNP), demonstrating its potential application for highly selective and sensitive detection of TNP. The influence of N,N′-donor spacers on the structure, topology, and the functionality of the resulting MOFs has been demonstrated.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Metal-Organic Frameworks: Synthesis and Applications · Magnetism in coordination complexes · Crystallography and molecular interactions
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Chemistry, Indian Institute of Technology Ropar, Rupnagar 140001, Punjab, India
Funding
Department of Science and Technology, Ministry of Science and Technology · Council of Scientific and Industrial Research
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