JACS:酰胺氢键新型结构COF材料合成

德克萨斯大学达拉斯分校Ronald A. Smaldone等报道了一种新型结构的2D共价有机框架材料COFamides,其中不同的层通过酰胺中的氢键组合起来。该材料的合成过程通过设计空间拥挤作用的非平面结构单体分子,其中酰胺官能团位于面外,并为氢键给出作用方向,这种氢键作用较好的稳定了COF材料的结构,并实现了更好的晶化度、更大的表面积。作者通过表征对嗪、亚胺官能团构建的COF材料的表面积、孔道结构、晶化程度进行研究。结果显示,这种材料能够构建达到2.3 nm,3.3 nm的孔道结构。此外,通过变温红外方法、范德瓦尔斯密度泛函理论计算方法对材料中的氢键结构进行表征。
由于合成的COF材料中含有酰胺基氢键结构,由于通常这种氢键结构对聚合材料的力学性能产生较大的改善,因此含有这种官能团的COF材料可能展现一些新颖应用。此外,作者对将具有较大立体位阻作用的单体组装到COF中给出了经验和范例。
参考文献
Sampath B. Alahakoon, Kui Tan, Haardik Pandey, Shashini Devika Mohottalalage Diwakara, Gregory T. McCandless, Daniel I Grinffiel, Alejandra Durand-Silva, Timo Thonhauser, and Ronald A. Smaldone*
A 2D-Covalent Organic Framework with Interlayer Hydrogen Bonding Oriented Through Designed Non-Planarity, J. Am. Chem. Soc. 2020
DOI:10.1021/jacs.0c03409
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c03409
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