Angew：季铵化活化的Knoevenagel缩合用于合成离子型亚乙烯基共价有机骨架

Nanoyu

2021-04-13

多种多样的有机合成方法提供的设计和修饰的精确度加速了适用于各种功能的共价有机骨架（COFs）的发展。对于COFs来说，动态共价键的形成，不仅对获得高度结晶的结构至关重要，而且对COF材料的电子结构、拓扑几何和形貌也有很大的影响，从而决定了它们潜在的应用范围。

近日，上海交通大学张帆研究员报道了一种季铵化活化的Knoevenagel缩合策略，通过将一种新型单体N-甲基-2,4,6-三甲基吡啶（ETMP-Br）或碘化物（ETMP-I）与三对位芳香醛衍生物1,3,5-tris(4-formylphenyl)triazine (TFPT) 和1,3,5-tris-(4’-formyl-biphenyl-4-yl)triazine  (TFBT）形成网状结构来合成离子型亚乙烯基连接的COFs。

文章要点

1）研究发现，这一策略表现出极好的通用性，改变单体，包括改变芳醛衍生物的间隔基或吡啶盐的反离子都会导致结晶COFs的形成。

2）合成的COFs呈蜂窝状有序结构，比表面积高达1343 m² g⁻¹，和规则的开放孔道，其中心直径分别为1.4 nm和1.9 nm。规则的形状，持久的纳米通道和带正电的聚合物骨架使得其能够均匀地与PEO和二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂（LiTFSI）复合，从而获得良好的离子电导率（在100 ℃时高达2.72×10⁻³ S cm⁻¹）。

这种新型单体和季铵化促进的Knoevenagel缩合策略为构建具有多种功能的乙烯基连接的COFs材料铺平了一条简明的途径，具有广泛的应用前景，如储能和环境保护。

参考文献

Fancheng Meng, et al, Synthesis of Ionic Vinylene-Linked Covalent Organic Frameworks through Quaternization-Activated Knoevenagel Condensation, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202104375

https://doi.org/10.1002/anie.202104375