mini|Kristallstruktur von DUT-5. Perspektivische Ansicht des Porenquerschnitts. mini|Kristallstruktur von DUT-5. Orthografischer Blick auf die M-OH-Ketten. DUT-5 (DUT steht für ) ist der Name eines Materials, welches zu der Stoffklasse der Metall-organischen Gerüstverbindungen (, MOF) zählt. Die Gerüststruktur ist eine expandierte Version der MIL-53-Struktur und besteht aus Aluminiumionen (Al3+) als Metallzentren und Biphenyl-4,4′-dicarboxylat (BPDC) als Linkermolekülen. In der DUT-5-Struktur werden anorganische [M-OH]-zick-zack-Ketten (sogenannte , SBUs) durch die Biphenyl-4,4′-dicarboxylat-Linker mit vier benachbarten anorganischen Ketten verbunden, wodurch eindimensionale, rautenförmige Poren entstehen.
Bekannte Strukturanaloga Die erste hergestellte DUT-5-Struktur wurde mit Al3+ als Metallzentrum synthetisiert. Weitere Metalle mit den Oxidationszahlen +II oder +IV wurden später anstatt Al3+ verwendet, um Materialien mit DUT-5-analogen Strukturen herzustellen. +Übersicht über nichtfunktionalisierte DUT-5-Analoga Name Metallzentrum und Oxidationszahl Jahr der Erstveröffentlichung Zitation DUT-5(Al) Al3+ 2009 COMOC-2 V3+/V4+, V4+ 2013 Mg(4S-PNO)(BPDC) Mg2+ 2018 Co(4S-PNO)(BPDC) Co2+ 2018
Aufgrund des baukastenähnlichen Aufbaus von Metall-organischen Gerüstverbindungen können anstatt Biphenyl-4,4′-dicarboxylat weitere organische Moleküle als Linker verwendet werden, wenn diese Biphenyl-4,4′-dicarboxylat strukturell ähneln. Für die Entwicklung von funktionalisierten DUT-5-Materialien wurden funktionelle Biphenyl-4,4′-dicarboxylate eingesetzt, welche zusätzliche funktionelle Gruppen an den Benzolringen besitzen. Diese funktionellen Gruppen in den Poren des DUT-5-Gerüstes wurden einerseits für post-synthetische Modifizierungen und andererseits für die Änderung von Adsorptionseigenschaften verwendet. + Übersicht über funktionalisierte DUT-5-Analoga Funktioneller Linker Metallzentrum Al V Ga 250px|2,2'-Bipyridine-5,5'-dicarboxylate 2,2′-Bipyridin-5,5′-dicarboxylatMOF-253 -COMOC-4 250px|4,4'-Bibenzoic acid-2,2'-sulfone 4,4'-Bibenzoic acid-2,2'-sulfon - 250px|2-amino-1,1'-biphenyl-4,4'-dicarboxylate 2-amino-[1,1']-biphenyl-4,4'-dicarboxylat - - 250px|2-Ethynyl-1,1'-biphenyl-4,4'-dicarboxylate 2-ethynyl-[1,1']-biphenyl-4,4'-dicarboxylat - - 250px|2-azido-1,1'-biphenyl-4,4'-dicarboxylate 2-azido-[1,1']-biphenyl-4,4'-dicarboxylat - - 250px|2-nitro-1,1'-biphenyl-4,4'-dicarboxylate 2-nitro-[1,1']-biphenyl-4,4'-dicarboxylat - - 250px|2-iodo-1,1'-biphenyl-4,4'-dicarboxylate 2-iodo-[1,1']-biphenyl-4,4'-dicarboxylat - -
Einzelnachweise
Kategorie:Metallorganische Gerüstverbindung Kategorie:Biphenyl Kategorie:Benzolcarbonsäuresalz Kategorie:Aluminiumverbindung