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La inestabilidad de la mayoría de las estructuras orgánicas metálicas (MOFs) prototípicas en presencia de humedad es siempre una limitación para el desarrollo a escala industrial. En este trabajo, examinamos el mecanismo de disociación de los marcos microporosos en forma de rueda de paleta M(bdc)(ted)0.5 M = Cu, Zn, Ni, Co; bdc = 1,4-benzenodicarboxilato; ted = trietilenodiamina en ambientes de humedad controlada. Las mediciones combinadas de espectroscopía IR in situ, Raman y difracción de rayos X en polvo muestran que la estabilidad y modificación de los compuestos isoestructurales M(bdc)(ted)0.5 al ser expuestos a vapor de agua dependen críticamente del ion metálico central. Se observa una reacción de hidrólisis de las moléculas de agua con Cu–O–C en el caso de Cu(bdc)(ted)0.5. Se identifican reacciones de desplazamiento de los enlaces ted por moléculas de agua con Zn(bdc)(ted)0.5 y Co(bdc)(ted)0.5. En contraste, Ni(bdc)(ted)0.5 es menos susceptible a la reacción con vapores de agua que los otros tres compuestos. Además, la condensación de vapores de agua dentro del marco es necesaria para iniciar la reacción de disociación. Estos hallazgos, respaldados por cálculos teóricos de funcional de densidad de van der Waals de primer principio (vdW-DF) de entalpías de reacción generales, proporcionan la información necesaria para determinar las condiciones de operación de esta clase de MOFs con unidades de construcción secundarias en rueda de paleta y orientación para desarrollar unidades más robustas.
Tan et al. (Mon,) estudiaron esta cuestión.