Angew：金属共价有机框架（MCOFs）：金属有机框架与共价有机框架之间的桥梁
兔兔
多孔材料的许多复杂化学和物理特性强烈依赖于结构中存在的金属离子。金属有机框架(MOFs)易于实现金属的均匀分布，但其有限的稳定性潜在地限制了它们的实际应用。从这个角度来看，金属共价有机框架(MCOFs)的开发（通过在高度稳定的COF骨架中引入活性金属）可以来解决这些缺点。基于此，上海交通大学崔勇等人综述了MCOFs中的杰出示例，它们解决了从设计、合成、表征到前沿应用等重要问题。
本文要点：
1）MCOFs的合成可分为直接合成法和合成后金属化法，通常，利用金属配位分子或络合物作为构建基体是构建MCOFs的直接方法。这种方法的主要优点是可以利用丰富的金属前前驱体来扩展COFs的功能。但这种方法通常要求在成键过程中具有动态和可逆的特性，这将导致框架中金属间交换的可能性。
2）MCOFs是一种结构上、组成上各不相同的高度稳定多孔材料，因此其具有广泛的应用前景。基体在孔内的空间限制可以诱导主-客体与MCOFs骨架的特异性相互作用，从而促进催化反应的高效进行。由于MCOFs具有出色的化学稳定性，因此还可以潜在地用作分子吸收的固体吸附剂，但是，MCOFs的有效内部空间对其吸收行为至关重要。此外，具有高本征电导率和结构稳定性的2D MCOF还可用作基于ppb级气体检测的化学传感器。
3）基于研究人员对MOFs、COFs和超分子配位笼的长期了解，作者对MCOFs提出了一些改进意见。（1）鉴于目前对MCOFs催化反应的研究兴趣，继续开发金属-共价混合有机框架(MMCOFs)对探索其协同效应具有重要意义；（2）考虑到金属离子在三维框架内空间分离环境设计的进展，进一步开发三维手性MCOFs对映体选择性催化传感和对映体筛选的应用是十分必要的。在应用层面，仍然存在的挑战是制备无缺陷和大面积的二维MCOF纳米片。此外，化学反应和膜基分离在同一MCOFs装置中的集成将是膜反应器进一步发展的一个有前途的方向。
Jinqiao Dong, et al. Metal-covalent organic frameworks (MCOFs): A bridge between metal-organic frameworks and covalent organic frameworks. Angew. Chem. Int. Ed. 2020.
DOI: 10.1002/anie.202004796
https://doi.org/10.1002/anie.202004796