A coordination polymer is an inorganic or organometallic polymer structure containing metal cation centers linked by ligands. More formally a coordination polymer is a coordination compound with repeating coordination entities extending in 1, 2, or 3 dimensions.
It can also be described as a polymer whose repeat units are coordination complexes. Coordination polymers contain the subclass coordination networks that are coordination compounds extending, through repeating coordination entities, in 1 dimension, but with cross-links between two or more individual chains, loops, or spiro-links, or a coordination compound extending through repeating coordination entities in 2 or 3 dimensions. A subclass of these are the metal-organic frameworks, or MOFs, that are coordination networks with organic ligands containing potential voids.
Coordination polymers are relevant to many fields, having many potential applications.
Coordination polymers can be classified in a number of ways according to their structure and composition. One important classification is referred to as dimensionality. A structure can be determined to be one-, two- or three-dimensional, depending on the number of directions in space the array extends in. A one-dimensional structure extends in a straight line (along the x axis); a two-dimensional structure extends in a plane (two directions, x and y axes); and a three-dimensional structure extends in all three directions (x, y, and z axes). This is depicted in Figure 1.
The work of Alfred Werner and his contemporaries laid the groundwork for the study of coordination polymers. Many time-honored materials are now recognized as coordination polymers. These include the cyanide complexes Prussian blue and Hofmann clathrates.
Coordination polymers are often prepared by self-assembly, involving crystallization of a metal salt with a ligand. The mechanisms of crystal engineering and molecular self-assembly are relevant.
The structure and dimensionality of the coordination polymer are determined by the linkers and the coordination geometry of the metal center.
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vignette|Exemple de MOF avec différents ligands organiques. Les réseaux métallo-organiques (MOF, pour l'anglais metal–organic framework) sont des solides poreux hybrides cristallins constitués d'ions métalliques ou de clusters coordonnés à des ligands organiques pour former des structures en une, deux ou trois dimensions. Les MOF présentent notamment une surface spécifique très élevée du fait de leur structure nanoporeuse. Les MOF sont nommés selon leur lieu de découverte suivi d’un numéro d’incrémentation, par exemple MIL-101 pour Matériaux Institut Lavoisier , ou UiO-66.
Le bleu de Prusse (en allemand : Preußischblau ou Berliner Blau) est un pigment bleu foncé, identifié au Colour Index comme PB27 et dont la désignation internationale ISO est Iron blue pigment. Ce cyanoferrate ferrique (II) doit être considéré comme le premier colorant synthétique moderne, obtenu au début du . Par métonymie, « bleu de Prusse » peut désigner la nuance de bleu caractéristique de ce pigment. Ce composé chimique a un usage médical, en prévention ou en traitement des intoxications au césium ou au thalium.
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