


Il reticolo metallorganico (o struttura metallorganica, in inglese metal organic framework, acronimo MOF) è un materiale cristallino costituito da ioni o cluster metallici coordinati a leganti organici rigidi in modo da formare strutture mono-, bi- o tridimensionali con porosità molto elevata. Lo spazio vuoto all'interno del materiale può raggiungere il 90% del volume del materiale, con aree superficiali interne molto elevate, anche oltre i 6000 m²/g. I MOF possono essere sintetizzati a partire da una gran varietà di componenti organici e inorganici, ottenendo strutture diversissime. Per queste caratteristiche i MOF sono ritenuti composti molto interessanti dato che negli spazi vuoti all'interno della struttura si possono immagazzinare gas come idrogeno, metano e diossido di carbonio. Altri possibili campi di applicazione riguardano la purificazione e la separazione di gas, la catalisi e la sensoristica.
Da un punto di vista più formale, un MOF è definito dalla IUPAC come un reticolo di coordinazione con leganti organici, contenente spazi vuoti potenziali. A sua volta un reticolo di coordinazione è definito come (a) un composto di coordinazione che si estende in una dimensione utilizzando unità di coordinazione che si ripetono, ma con reticolazioni tra due o più catene, cicli o legami spiro individuali, oppure come (b) un composto di coordinazione che si estende in due o tre dimensioni con unità di coordinazione che si ripetono.
Il primo a sintetizzare questi nuovi materiali fu Omar Yaghi all'Università della California, Los Angeles alla fine degli anni novanta. La metodologia di sintesi dei MOF si è sviluppata a partire dalle conoscenze sulle zeoliti. I MOF sono stati inizialmente sintetizzati con metodi di tipo idrotermico, dove i cristalli si accrescono lentamente in una soluzione mantenuta ad alta temperatura. In seguito i MOF sono stati ottenuti anche con altri metodi sintetici, utilizzando ad esempio microonde, ultrasuoni, o metodi elettrochimici. La struttura così ottenuta può essere ulteriormente modificata anche in seguito (modificazioni postsintetiche).
La seguente tabella esemplifica alcuni leganti organici impiegati nella sintesi dei MOF. I leganti più comuni appartengono alla classe dei carbossilati, ma sono stati usati anche azoli e fosfonati:
| Nome comune | Nome IUPAC | Formula chimica | Formula di struttura |
|---|---|---|---|
| Acido ossalico | acido etandioico | HOOC-COOH | |
| Acido succinico | acido 1,4-butandioico | HOOC-(CH2)2-COOH | |
| Acido tereftalico | acido 1,4-benzendicarbossilico | C6H4(COOH)2 | |
| Acido trimesico | acido 1,3,5-benzentricarbossilico | C9H6O6 | |
| 1,2,3-triazolo | 1H-1,2,3-triazolo | C2H3N3 |