Supramolecular isomerism in zinc hydroxide coordination polymers with pyridine-2,4-dicarboxylic acid: Two polymorphs with centrosymmetric two-dimensional and acentric three-dimensional coordination networks

Reactions of Zn(BF4)(2) and pyridine-2,4-dicarboxylic acid (2,4-pydcH(2)) in the presence of 1,2-bis( 4-pyridyl) ethylene or 1,3-bis(4-pyridyl) propane under hydro(solvo) thermal conditions yielded two polymorphic metal-organic coordination polymers formulated as Zn-2(OH)(2)(2,4-pydc) (1 and 2). Polymorph 1 features a two-dimensional (2-D) layer-like structure that is constructed by 2,4-pydc ligands bridging between the Zn-OH-Zn double-chain units. Each single Zn-OH-Zn chain is composed of mu(2)-OH groups connecting trigonal bipyramidal and tetrahedral Zn centers. Polymorph 2 is a 3-D coordination polymer containing 2-D Zn-OH-Zn sheets that consist of mu(2)- and mu(3)-OH groups and trigonal bipyramidal Zn centers. The sheets are pillared by 2,4-pydc ligands to form an acentric structural architecture. 1 and 2 are rare examples that the two polymorphs exhibit a centrosymmetric 2-D coordination network and an acentric 3-D coordination network, respectively. The different structures lead to differences in photoluminescent properties and thermal stabilities for 1 and 2.

Identifying vibrations that destabilize crystals and characterize the glassy state

Greaves, George; Meneau, F.; Majerus, O.; Jones, D.G., (2005) 'Identifying vibrations that destabilize crystals and characterize the glassy state', Science 308(5726) pp.1299-1302 RAE2008

The synthesis and characterisation of four new antimony sulphides incorporating transition-metal complexes

Four new antimony sulphides, [T(dien)(2)]Sb6S10 center dot xH(2)O [T = Ni (1), Co (2) x approximate to 0.45], [Co(en)(3)]SbsSI(3) (3) and [Ni(en)(3)]Sb12S19 (4), have been synthesised under solvothermal conditions. In compounds (1) - (3), Sb12S228- secondary building units are connected to form layered structures. In (1) and (2), Sb-6 S-2- layers containing Sb16S16 heterorings are separated by [T(dien]2](2+) cations, whilst in (3), Sb8 S2- layers 10 13 contain [Co(en)3]2+ cations within large Sb22S22 pores. Compound (4) adopts a three-dimensional structure in which [Ni(en)3 12 cations lie within ca. 5 A wide channels. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Synthesis and Structural Characterizations of New Coordination Polymers Generated by the Interaction Between the Trinuclear Triangular SBU [Cu 3 (μ 3 -OH)(μ-pz) 3 ] 2+ and 4,4′-Bipyridine. 3°

The reactions of 4,4′-bipyridine with selected trinuclear triangular copper(II) complexes, [Cu3(μ3-OH)(μ-pz)3(RCOO)2Lx], [pz = pyrazolate anion, R = CH3(CH2)n (2 ≤ n ≤ 5); L = H2O, MeOH, EtOH] yielded a series of 1D coordination polymers (CPs) based on the repetition of [Cu3(μ3-OH)(μ-pz)3] secondary building units joined by bipyridine. The CPs were characterized by conventional analytical methods (elemental analyses, ESI-MS, IR spectra) and single crystal XRD determinations. An unprecedented 1D CP, generated through the bipyridine bridging hexanuclear copper clusters moieties, two 1D CPs presenting structural analogies, and two monodimensional tapes having almost exactly superimposable structures, were obtained. In one case, the crystal packing makes evident the presence of small, not-connected pores, accounting for ca. 6% of free cell volume.

Synthèses et propriétés thermiques et photophysiques de nouveaux polymères de coordination à base de CuX (X = Cl, Br, I) et de ligands mono- ou dithioéthers

La recherche sur la conception de nouveaux matériaux, dits intelligents, est en constant progrès depuis plus de 30 ans. Historiquement, les premiers matériaux utilisés et transformés par l’homme étaient le bois, les minéraux et ses dérivés (pierre, métaux, etc.). C’est à la fin du 19e siècle que la synthèse des polymères organiques et inorganiques ainsi que leurs utilisations se développèrent. Ce progrès continue de nos jours. Ainsi, c’est dans cette direction que cette thèse fut rédigée, l’étude de polymères de coordination basés sur le cuivre(I). Elle s’orchestra en six principales sections de recherche. La première section, i.e. le chapitre 2 traite de la coordination de différents ligands monothioéthers sur du CuX (X = I, Br) pour former plusieurs types de polymères de coordination (CPs). Ainsi, le CP 1D [(Me[indice inférieur 2]S)[indice inférieur 3]{Cu[indice inférieur 2]([mu]-I)[indice inférieur 2}][indice inférieur n] est obtenu quand CuI et Sme[indice inférieur 2] réagissent ensemble dans le n-heptane, alors qu’ils entrainent la formation du CP 2D [(Me[indice inférieur 2]S) [indice inférieur 3] {Cu[indice inférieur 4]([mu]-I) [indice inférieur 4]}] [indice inférieur n] dans le MeCN. Ce dernier contient des unités de construction secondaire (SBU ; Secondary Building Units en anglais) en forme de cluster Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4] « cubane partiellement ouvert ». En faisant réagir le MeSEt avec du CuI, le CP 2D [(MeSEt) [indice inférieur 2]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-I) [indice inférieur 2]}(MeCN) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] contenant des SBUs de type Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4] « cubanes en escalier » a été isolé dans MeCN, alors qu’ils entrainent l’obtention du polymère 1D [(MeSEt) [indice inférieur 3]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}] [indice inférieur n] dans le n-heptane contenant quant à lui des clusters de types Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4] « cubanes fermés ». Alors que le traitement de MeSPr avec du CuI forme le CP 1D [(MeSPr) [indice inférieur 3]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}] [indice inférieur n], les composés [(L) [indice inférieur 4]{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}] (L = EtSPr, Pr[indice inférieur 2]S) sont respectivement obtenus avec le EtSPr et le Pr[indice inférieur 2]S. À partir du [indice supérieur i]Pr[indice inférieur 2]S et de CuI, le cluster [([indice supérieur i]Pr[indice inférieur 2]S) [indice inférieur 6]{Cu[indice inférieur 8] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 3]}([mu][indice inférieur 4]-I) [indice inférieur 2]}] est obtenu alors que l’on forme un CP 2D [(Cu[indice inférieur 3]Br[indice inférieur 3])(MeSEt) [indice inférieur 3]] [indice inférieur n] à partir de CuBr et MeSEt dans l’heptane. Ce dernier incorpore à la fois des Cu([mu][indice inférieur 2]-Br) [indice inférieur 2]Cu rhomboédriques et des SBUs de type Cu[indice inférieur 4]Br[indice inférieur 4] « cubanes ouverts ». Le MeSPr forme, quant à lui avec le CuBr dans l’heptane, le CP 1D [(Cu[indice inférieur 3]Br[indice inférieur 3])(MeSPr) [indice inférieur 3]] [indice inférieur n] qui, après recristallisation dans le MeCN, est converti en un CP 2D [(Cu[indice inférieur 5]Br[indice inférieur 5])([mu][indice inférieur 2]-MeSPr) [indice inférieur 3]] [indice inférieur n] incorporant des SBUs [(Cu[indice inférieur 5] ([mu][indice inférieur 4]-Br)([mu][indice inférieur 2]-Br)]. Les propriétés de stabilités thermiques et photophysiques de ces matériaux ont aussi été reportées.   Dans la section 2, i.e. au chapitre 3, les réactions entre des ligands dithioétherbutanes (1,4-bis(phénylthio)butane et 1,4-bis(cyclohexylthio)butane) avec CuX (X = Br, I) ont été étudiées. En faisant réagir les CuX avec le 1,4-bis(cyclohexylthio)butane, dans le ratio (1:1), les CPs 1D, peu luminescents, isostructuraux [(Cu[indice inférieur 2]X[indice inférieur 2])([mu]-CyS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4])SCy) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] (X = Br, I) sont obtenus. Inversement, quand CuI réagit avec 1,4-bis(phénylthio)butane, dans le ratio (2:1), il se forme le préalablement reporté CP 2D [(Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4])([mu]- PhS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4])SPh) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n], alors qu’avec le CyS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4])SCy, un nouveau composé luminescent est obtenu, mais sa structure n’a pas pu être résolue.(1) Les caractérisations habituelles en photophysique et en stabilité thermique ont été menées sur ces matériaux. Dans la troisième section, i.e. dans le chapitre 4, les réactions de coordination de CuX (Br, I) sur les ligands dithioétherbutènes E- et Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh, E- et Z-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol ont été comparées. Quand les sels CuX réagissent avec E-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh les CP 2D [Cu[indice inférieur 2]X[indice inférieur 2]{[mu]-E-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n] (X = I, Br), composés isostructuraux, sont obtenus. Incorporant une structure sans-précédente, ces réseaux sont formés à partir de couches 2D en alternance ABAB, contenants des SBUs Cu[indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-X) [indice inférieur 2] rhomboédriques. Inversement, quand l’isomère Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh réagit avec des sels de CuX, deux structures différentes sont obtenues : le CP 2D [Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4] ([mu]-Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n] contenant des SBUs de type « cubane fermé » et le complexe 0D [Cu[indice inférieur 2]Br[indice inférieur 2]{[mu]-Z-PhS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])SPh}[indice inférieur 2]]. De par la réaction de E-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol avec CuI, le CP 2D [{Cu([mu][indice inférieur 3]-I)} [indice inférieur 2] ([mu]-E-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol)]n contenant des rubans parallèles en escalier est obtenu, alors que la structure issue de CuBr n’a pas pu être résolue. Finalement, quand CuX réagit avec Z-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol, les CPs 2D iso-structuraux [Cu[indice inférieur 2]X[indice inférieur 2]{[mu]-Z-pTolS(CH[indice inférieur 2]CH=CHCH[indice inférieur 2])S-pTol}[indice inférieur 2]] (X = I, Br) sont formés. Dans ce cas, contrairement, aux premières structures obtenues, les couches de ces CPs sont composées de grilles incorporant des SBUs rhomboédriques Cu[indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-X) [indice inférieur 2] dont les distances Cu···Cu sont identiques d’une couche à l’autre. Les caractérisations habituelles en photophysique et en stabilités thermiques ont été menées sur ces matériaux. De plus, des calculs théoriques ont été réalisés afin de mieux comprendre les propriétés photophysiques de ces composés. La quatrième section, i.e. le chapitre 5, traite des réactions de CuX (Br, I, Cl) sur des ligands dithioétherbutynes (1,4-bis(pTolthio)but-2-yne et 1,4-bis(benzylthio)but-2-yne. Quand CuBr réagit avec 1,4-bis(pTolthio)but-2-yne, le CP 1D [{Cu([mu][indice inférieur 2]-Br) [indice inférieur 2]Cu}([mu]-pTolSCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]S-pTol) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] est obtenu, alors que le CP 2D [{Cu[indice inférieur 4] ([mu][indice inférieur 3]-I) [indice inférieur 4]}([mu]-pTolSCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]S-pTol) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n], préalablement reporté, est formé.(2) La réaction des sels CuI et CuCl avec 1,4-bis(benzylthio)but-2-yne engendre la formation de complexes isomorphes 0D [{Cu([mu][indice inférieur 2]-X) [indice inférieur 2]Cu}([mu]-PhCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]Ph) [indice inférieur 2]] (X = I, Br). Contrairement à l’utilisation de CuCl, qui avec PhCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]Ph forme le CP 2D [{Cu[indice inférieur 2] ([mu][indice inférieur 2]-Cl)([mu] [indice inférieur 3]-Cl)}([mu]-PhCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]C≡CCH[indice inférieur 2]SCH[indice inférieur 2]Ph)] [indice inférieur n]. Notons que ce CP présente des propriétés de photophysique peu communes pour un dérivé chloré, car il émet de la lumière autour de 600 nm. La cinquième section, i.e. le chapitre 6, traite des réactions de CuI avec PhS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SPh et pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol qui génèrent respectivement les CPs luminescents 1D [Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4]{[mu][indice inférieur 2]-PhS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SPh}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n] et 2D [Cu8I8{[mu]2-pTolS(CH2)8S-pTol}3(MeCN)2]n. Le CP 2D [Cu8I8{[mu]2-pTolS(CH2)8S-pTol}3 (MeCN)2]n présente un réseau qui n’avait jamais été rencontré dans la littérature auparavant, c.-à-d., des couches de polymère construites à partir de deux cubanes fermés pontés ensemble par un rhomboèdre comme SBUs. Leurs propriétés physiques et de stabilités thermiques ont été étudiées et présentent quelques différences notables. La sixième section, i.e. le chapitre 7, traite des réactions entre CuI avec le ligand flexible pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol dans le MeCN ou EtCN et p-[indice supérieur t]BuC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]S(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]-p-[indice supérieur t]Bu L2 dans EtCN. Les synthèses issues de pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol permettent l’obtention de CPs 2D [Cu[indice inférieur 8]I[indice inférieur 8]{pTolS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]S-pTol}[indice inférieur 3] (solvant) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] (1•MeCN et 1•EtCN) contenant des nœuds de connexion de type Cu[indice inférieur 8]I[indice inférieur 8]. Par opposition, l’utilisation du ligand p-[indice supérieur t]BuC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]S(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]-p-[indice supérieur t]Bu dans EtCN entraine la formation d’un CP 1D [Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4]{p-[indice supérieur t]BuC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]S(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 8]SC[indice inférieur 6]H[indice inférieur 4]-p-[indice supérieur t]Bu}[indice inférieur 2] (EtCN) [indice inférieur 2]] [indice inférieur n] incorporant les SBUs de type cubane fermé. Les CPs 2D 1•MeCN et 1•EtCN, contrairement à 2•EtCN, présentent l’habilité de pouvoir perdre le solvant initialement incorporé dans leur structure sous vide et de le readsorber ou d’adsorber un autre solvant, chose qui peut être suivie à l’aide de la variation de la luminescence, la stabilité thermique, ou encore par diffraction des rayons X sur poudre. La septième section, i.e. le chapitre 8 traite des réactions, une fois encore, entre un ligand dithioéther, contenant un pont flexible butane (EtS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4]SEt) et les sels CuX (X = I, Br). Dans ce cas, il se forme avec le CuI un CP luminescent 2D [Cu[indice inférieur 4]I[indice inférieur 4]{[mu]-EtS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4]SEt}[indice inférieur 2]] [indice inférieur n], alors qu’il génère avec CuBr, le CP 3D [(Cu[indice inférieur 2]Br[indice inférieur 2]){[mu]-EtS(CH[indice inférieur 2]) [indice inférieur 4]SEt}][indice inférieur n] faiblement luminescent, construit sur des couches en parallèle pontées par les soufres doublement n-donneurs. Il est intéressant de remarquer qu’une migration de l’énergie d’excitation se produit dans le CP 3D (dérivé bromé) contrairement au CP 2D (dérivé iodé) sous excitation de haute intensité. Très peu d’exemples présentent ce type de processus parmi tous les CPs ( < 10). Pour conclure, les réactions entre les sels CuX (X = Cl, Br, I) avec des ligands thioéthers de types différents (mono-, di-thio, rigide ou flexible) peuvent offrir des matériaux de structures variables (CP 0D, 1D, 2D, 3D avec et sans cavités) présentant leurs propres spécificités (luminescence, stabilité thermique, adsorption de gaz, solvatochromisme, etc.). Le résultat le plus important à noter, en comparaison avec la littérature est, qu’il est très difficile, voire impossible, de pouvoir prédire la dimensionnalité, la structure et les propriétés dont résultera la coordination des ligands thioéthers sur des sels de CuX (X = Cl, Br, I). Par conséquent, de nombreuses combinaisons et études restent encore à être menées pour mieux comprendre ces matériaux et trouver la, ou les meilleures combinaisons possibles pour concevoir des MOFs luminescents à partir de CuX.

Exploring consensus mRNA secondary (folding) structure units by stochastic sampling and folding simulation

It is extremely difficult to explore mRNA folding structure by biological experiments. In this report, we use stochastic sampling and folding simulation to test the existence of the stable secondary structural units of-mRNA, look for the folding units, and explore the probabilistic stabilization of the units. Using this method, We made simulations for all possible local optimum secondary structures of a single strand mRNA within a certain range, and searched for the common parts of the secondary structures. The consensus secondary structure units (CSSUs) extracted from the above method are mainly hairpins, with a few single strands. These CSSUs suggest that the mRNA folding units could be relatively stable and could perform specific biological function. The significance of these observations for the mRNA folding problem in general is also discussed. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Nanofabrication of single-crystalline flat-panel display microemitters : a plasma-building unit approach

This contribution is focused on plasma-enhanced chemical vapor deposition systems and their unique features that make them particularly attractive for nanofabrication of flat panel display microemitter arrays based on ordered patterns of single-crystalline carbon nanotip structures. The fundamentals of the plasma-based nanofabrication of carbon nanotips and some other important nanofilms and nanostructures are examined. Specific features, challenges, and potential benefits of using the plasma-based systems for relevant nanofabrication processes are analyzed within the framework of the "plasma-building unit" approach that builds up on extensive experimental data on plasma diagnostics and nanofilm/nanostructure characterization, and numerical simulation of the species composition in the ionized gas phase (multicomponent fluid models), ion dynamics and interaction with ordered carbon nanotip patterns, and ab initio computations of chemical structure of single crystalline carbon nanotips. This generic approach is also applicable for nanoscale assembly of various carbon nanostructures, semiconductor quantum dot structures, and nano-crystalline bioceramics. Special attention is paid to most efficient control strategies of the main plasma-generated building units both in the ionized gas phase and on nanostructured deposition surfaces. The issues of tailoring the reactive plasma environments and development of versatile plasma nanofabrication facilities are also discussed.

Two- and Three-Dimensional Open-Framework Uranium Arsenates: Synthesis, Structure, and Characterization

Hydrothermal reactions between uranium salts and arsenic pentoxide in the presence of two different amines yielded six new uranium arsenate phases exhibiting open-framework structures, ethylenediamine (en): [C2N2H9]-[(UO2)(ASO(4))] I; [C2N2H10][(UO2)F(HASO(4))]2 center dot 4H(2)O, II; [C2N2H9][U2F5(HASO(4))(2)], III; [C2N2H9][UF2(ASO(4))], IV; diethylenetriamine (DETA), [C4N3H16][U2F3(ASO(4))(2)(HAsO4)] V; and [C4N3H16][U2F6(AsO4)(HAsO4)], VI. The structures were determined using single crystal studies, which revealed two- (I, II, V) and three-dimensional (III, IV, VI) structures for the uranium arsenates. The uranium atom, in these compounds, exhibits considerable variations in the coordination (6 to 9) that appears to have some correlation with the synthetic conditions. The water molecules in [C2N2H10][(UO2)F(HAsO4)](2 center dot)4H(2)O, II, could be reversibly removed, and the dehydrated phase, [C2N2H10][(UO2)F(HAsO4)](2), IIa, was also characterized using single crystal studies. The observation of many mineralogical structures in the present compounds suggests that the hydrothermal method could successfully replicate the geothermal conditions. As part of this study, we have observed autunite, Ca[(UO2)(PO4)](2)(H2O)(11), metavauxite, [Fe(H2O)(6)][Al(OH)(H2O)(PO4)](2), finarite, PbCU(SO4)(OH)(2), and tancoite, LiNa2H[Al(PO4)(2)(OH)], structures. The repeated observation of the secondary building unit, SBU-4, in many of the uranium arsenate structures suggests that these are viable building units. Optical studies on the uranium arsenate compound, [C4N3H16][U2F6(AsO4)(HASO(4))), VI, containing uranium in the +4 oxidation state indicates a blue emission through an upconversion process. The compound also exhibits antiferromagnetic behavior.

Hierarchy of structures in the family of amine templated open-framework gallium arsenates

Five new gallium arsenate compounds C2N2H10]Ga(H2AsO4)(HAsO4)(2)]center dot H2O, I; C2N2H10]Ga(OH)(AsO4)](2), II; C2N2H10]GaF(AsO4)](2), III; C3N2H12]Ga(OH)(AsO4)](2), IV; Ga2F3(AsO4)(HAsO4)]center dot 2H(3)O, V, have been synthesized under hydrothermal conditions and the structures determined employing single crystal X-ray diffraction studies. All the structures consist of octahedral gallium and tetrahedral arsenate units connected together forming a hierarchy of structures. Thus, one- (I), two- (II and IV) and three-dimensionally (III and V) extended structures have been observed. The Ga-O(H)/F-Ga connectivity in some of the structures suggests the coordination requirements posed by the octahedral gallium in these compounds. The observation of only one type of secondary building unit in the structures of III (SBU-4) and V (spiro-5) is unique and noteworthy. All the compounds have been characterized by a variety of techniques that include powder XRD, IR, and TGA. (C) 2010 Elsevier B. V. All rights reserved.

Synthesis, crystal structures and magnetic behavior of two 3D coordination polymers using N-(4/3-arboxyphenyl)iminodiacetic acids as bridging ligands

Research on structure and magnetic properties of polynuclear metal complexes to understand the structural and chemical factors governing the electronic exchange coupling mediated by multi-atom bridging ligands is of growing interest. Hydrothermal treatment of Ni(NO3)(2)center dot 6H(2)O with N-(4-carboxyphenyl)iminodiacetic acid N-4(H(3)CPIDA)] at 150 degrees C yielded a 3D coordination polymer of general formula Ni-3{N-4( CPIDA)}(2)(H2O)(3)]center dot 6H(2)O (1). An analogous network of general formula Co-3{N-3(CPIDA)}(2)(H2O)(3)]center dot 3H(2)O (2) was synthesized using N-(3-carboxyphenyl) iminodiacetic acid N-3(H(3)CPIDA)] in combination with Co(NO3)(2)center dot 6H(2)O under identical reaction condition. Both the complexes contain trinuclear secondary building unit, and crystallized in monoclinic system with space groups C2/c (1) and P2(1)/c (2), respectively. Variable temperature magnetic characterization of these complexes in the temperature range of 2-300 K indicated the presence of overall ferromagnetic and antiferromagnetic behavior for 1 and 2, respectively. Density functional theory calculations (B3LYP functional) were performed for further insight on the trinuclear units to provide a qualitative theoretical interpretation on the overall magnetic behavior of the complexes 1 and 2. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Bismuth carboxylates with Brucite- and Fluorite-related structures: synthesis structure and properties

Three new compounds of bismuth, C4N2H10]center dotBi(C7H4NO4)(C7H3NO4)]center dot H2O, I, Bi(C5H3N2O4) (C5H2N2O4)], II, and Bi(mu(2)-OH)(C7H3NO4)], III, have been prepared by the reaction between bismuth nitrate and heterocyclic aromatic dicarboxylic acids, 2,6-pyridinedicarboxylic acid, 4,5-imidazoledicarboxylic acid, and 3,4-pyridinedicarboxylic acid, respectively, under hydrothermal conditions. The structures of all the compounds have linkages between Bi2O2 and the corresponding dicarboxylate forming a simple molecular unit in I, a bilayer arrangement in II, and a three-dimensional extended structure in III. The topological arrangement of the nodal building units in the structures indicates that a brucite-related layer (II) and fluorite-related arrangement (III) can be realized in these structures. By utilizing the secondary interactions, one can correlate the structure of III to a Kagome-related one. The observation of such classical inorganic related structures in the bismuth carboxylates is noteworthy. Lewis acid catalytic studies on the formation of ketal suggest the possible participatory role of the lone pair of electrons. All the compounds are characterized employing elemental analysis, IR, UV-vis, and thermal studies.

Cu-II-Azide Polynuclear Complexes of Three Different Building Clusters with the Same Schiff-Base Ligand: Synthesis, Structures, Magnetic Behavior, and Density Functional Theory Studies

Three copper-azido complexes Cu-4(N-3)(8)(L-1)(2)(MeOH)(2)](n) (1), Cu-4(N-3)(8)(L-1)(2)] (2), and Cu-5(N-3)(10)(L-1)(2)](n) (3) L-1 is the imine resulting from the condensation of pyridine-2-carboxaldehyde with 2-(2-pyridyl)ethylamine] have been synthesized using lower molar equivalents of the Schiff base ligand with Cu(NO3)(2)center dot 3H(2)O and an excess of NaN3. Single crystal X-ray structures show that the basic unit of the complexes 1 and 2 contains Cu-4(II) building blocks; however, they have distinct basic and overall structures due to a small change in the bridging mode of the peripheral pair of copper atoms in the linear tetranudear structures. Interestingly, these changes are the result of changing the solvent system (MeOH/H2O to EtOH/H2O) used for the synthesis, without changing the proportions of the components (metal to ligand ratio 2:1). Using even lower proportions of the ligand, another unique complex was isolated with Cu-5(II) building units, forming a two-dimensional complex (3). Magnetic susceptibility measurements over a wide range of temperature exhibit the presence of both antiferromagnetic (very weak) and ferromagnetic exchanges within the tetranuclear unit structures. Density functional theory calculations (using B3LYP functional, and two different basis sets) have been performed on the complexes 1 and 2 to provide a qualitative theoretical interpretation of their overall magnetic behavior.

Self-assembly of guest-induced calix[4]arene nanocapsules into three-dimensional molecular architecture

In the presence of NH3-Ag+-NH3, the calix[4]arenes can be induced into dimeric nanocapsules, which can be used as building units constructing a 3D molecular architecture with the appropriate secondary ligands and metal ions.

Self-assembly of hybrid organic–inorganic polyoxovanadates: functionalised mixed-valent clusters and molecular cages’

Herein we report the intra- and inter-molecular assembly of a {V5O9} subunit. This mixed-valent structural motif can be stabilised as [V5O9(L1–3)4]5−/9− (1–3) by a range of organoarsonate ligands (L1–L3) whose secondary functionalities influence its packing arrangement within the crystal structures. Variation of the reaction conditions results in the dodecanuclear cage structure [V12O14(OH)4(L1)10]4− (4) where two modified convex building units are linked via two dimeric {O4VIV(OH)2VIVO4} moieties. Bi-functional phosphonate ligands, L4–L6 allow the intramolecular connectivity of the {V5O9} subunit to give hybrid capsules [V10O18(L4–6)4]10− (5–7). The dimensions of the electrophilic cavities of the capsular entities are determined by the incorporated ligand type. Mass spectrometry experiments confirm the stability of the complexes in solution. We investigate and model the temperature-dependent magnetic properties of representative complexes 1, 4, 6 and 7 and provide preliminary cell-viability studies of three different cancer cell lines with respect to Na8H2[6]·36H2O and Na8H2[7]·2DMF·29H2O.

Metallkomplexe mit sterisch anspruchsvollen mono- und bifunktionellen Triazenidoliganden

Monoanionische, stickstoffhaltige Chelatliganden sind sehr populär und werden oft als Baueinheiten zur Synthese von Metallkomplexen eingesetzt. Im Gegensatz zu den bekannten Amidinat- und β-Diketiminatliganden wurde den Triazeniden bisher weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Dies liegt hauptsächlich daran, dass wenige, sterisch anspruchsvolle Vertreter dieser Gruppe bekannt waren. Mit der Synthese neuer biphenyl- und terphenylsubstituierter Triazenide sind diese stärker in den Fokus der Forschung gerückt. Durch die Sperrigkeit der Liganden werden unerwünschte Ligandenumverteilungsreaktionen unterdrückt und der Weg zu neuen Metallkomplexen mit bemerkenswerten Eigenschaften geebnet. Diese Arbeit beschäftigt sich mit Triazenidokomplexen der Alkalimetalle, des Magnesiums, des Zinks und des Aluminiums. Zusätzlich zu den monofunktionellen wurden bifunktionelle Triazene, welche aus einer Biphenylgruppe aufgebaut sind und zwei terphenylsubstituierte Triazengruppen tragen, synthetisiert und deren Funktion als Komplexliganden untersucht. Durch das hohe Volumen der Liganden konnten Metallkomplexe hergestellt werden, die bemerkenswerte strukturelle Eigenschaften aufweisen. So bilden beispielsweise alle dargestellten Verbindungen Kristalle, die aus monomeren Baueinheiten aufgebaut sind. Eine homoleptische Magnesiumverbindung mit zwei Triazenidliganden weist eine ungewöhnliche, planare Koordinationssphäre auf, eine Triazenidodiphenylaluminiumverbindung zeigt eine interessante Ausrichtung der Phenylgruppen, die auf π-Stapeleffekte zurückgeführt wird und die Alkalimetalltriazenide weisen sekundäre Metall-π-Aren-Wechselwirkungen auf, womit eine bessere koordinative Absättigung des Koordinationszentrums erreicht wird. Zusätzlich zur strukturellen Charakterisierung mittels Röntgendiffraktometrie wurden, wo es möglich war 1H und 13C NMR-Messungen durchgeführt, Schmelzpunkte bestimmt sowie IR- und UV-VIS-Spektren aufgenommen. Durch die hohe Dichte an aromatischen Systemen innerhalb der Verbindungen, ist es bei einer dreikernigen Zinktriazenidverbindung gelungen mittels 1H NMR-Messungen die starken Einflüsse des Ringstroms nachzuweisen. Außerdem wurden DFT-Berechnungen durchgeführt, um herauszufinden, wie sehr die räumliche Ausrichtung der Bi- bzw. Terphenylsubstituenten gegenüber der N3-Baugruppe der Triazenide die Verteilung der negativen Ladung innerhalb eines monoanionischen Triazenids und somit dessen Koordinationseigenschaften beeinflusst. Diese Effekte konnten durch experimentelle Ergebnisse unterstützt werden.