JACS：笼-COF结构调控

纳米技术

2020-12-10

南京理工大学张根等报道了一种动态的共价化学（DCC）的链接分子交换，从而首次实现了COF和笼之间的可控变化，该变化过程通过硼酸盐和亚胺键分别作为链接体实现。在实验中发现硼酸盐形成的笼结构、亚胺形成的COF结构是热力学能量最低的两种结构。本研究为有机结构中离散/聚合态的变化提供方法，扩展了多孔材料的种类，以及多孔结构材料中的化学变化。

本文要点：

（1）

以邻苯二酚修饰的三苯并三喹并苯（TBTQ）作为结构搭建单元，当TBTQ与对苯二硼酸（DP）反应，在THF中于室温中反应，构建了COF结构材料；当TBTQ与邻苯基二苯硼酸（TP）反应，在THF中于室温中反应，合成了笼结构材料。在室温中加入邻苯基二苯硼酸（TP），COF结构会进一步的转变为笼结构。

（2）

以三甲酰基苯（TFB）作为反应物，在乙酸乙酯中于室温中与乙二胺（ED）反应，合成得到笼结构材料。三甲酰基苯作为反应物，在二氧六环/乙酸混合溶剂中于120 ℃中与对二苯胺（PD）反应，得到COF结构材料。室温中合成的笼结构材料通过与对苯二胺在120 ℃中的二氧六环/乙酸混合溶剂中反应，能够转化为COF结构。

参考文献

Zhen Shan, Xiaowei Wu, Bingqing Xu, You-lee Hong, Miaomiao Wu, Yuxiang Wang, Yusuke Nishiyama, Junwu Zhu, Satoshi Horike, Susumu Kitagawa, and Gen Zhang*, Dynamic Transformation between Covalent Organic Frameworks and Discrete Organic Cages, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c11073

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c11073