Angew報(bào)道我校基于柔性冠醚構(gòu)筑共價(jià)有機(jī)框架最新進(jìn)展
共價(jià)有機(jī)框架（COFs）是一類具有結(jié)晶性的有機(jī)多孔材料，通過設(shè)計(jì)孔道結(jié)構(gòu)、表面功能性，該類材料可以應(yīng)用于吸附和催化等領(lǐng)域。在COFs合成過程中，單體通常具有剛性結(jié)構(gòu)，合成具有柔性骨架的COFs一直是研究難點(diǎn)。近日，我校劉洪來教授課題組在基于柔性冠醚構(gòu)筑共價(jià)有機(jī)框架取得研究進(jìn)展，相關(guān)成果以“Construction of Covalent Organic Frameworks with Crown Ether Struts”為題發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed. (Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI:?10.1002/anie.202101163)。
冠醚作為第一代超分子主體化合物，自上世紀(jì)60年代報(bào)道以來在配位化學(xué)和超分子化學(xué)領(lǐng)域被廣泛研究。冠醚分子種類眾多，共性是具有可包裹客體分子的空腔環(huán)，根據(jù)環(huán)大小不同，能與不同的金屬離子、陰（陽(yáng)）離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，且伴有顯著的親和力和選擇性，因而使得冠醚類化合物在吸附與分離領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。然而，由于其柔性的分子鏈空腔，基于環(huán)狀冠醚為骨架，設(shè)計(jì)合成具有高結(jié)晶度的多孔框架仍是挑戰(zhàn)性難題。研究人員通過利用新的含冠醚單元合成了腔體大小可控的COFs，通過粉末X射線衍射、高分辨率透射電鏡和氮?dú)馕摳角€測(cè)試表明材料具有高結(jié)晶度、永久的多孔性和高比表面積。此外，兩種冠醚COFs優(yōu)異的酸堿和化學(xué)穩(wěn)定性也為水處理應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)，吸附實(shí)驗(yàn)表明材料具有優(yōu)異的堿金屬離子吸附分離性能。
在該項(xiàng)工作中，作者基于柔性冠醚分子精準(zhǔn)構(gòu)筑了兩種具有高結(jié)晶度的多孔共價(jià)有機(jī)框架，實(shí)現(xiàn)了高效的堿金屬離子吸附分離性能，因而為編織具有特異性吸附行為的多孔框架材料提供新思路。
我校化學(xué)與分子工程學(xué)院博士后安書浩為第一作者，劉洪來教授為通訊作者，共同通訊作者是上海高等研究院徐慶副研究員和中原工學(xué)院青年教師翟黎鵬，并得到我校彭昌軍和胡軍教授的諸多幫助。該研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目等資金的支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202101163?
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