二維導電金屬有機框架(2D c-MOF)具有高導電性和大載流子遷移率,在電子和光電子領域具有廣闊的前景。然而,常用平面配體的有限溶解度不可避免地給合成和純化帶來挑戰,并導致篩選的配位條件困難。此外,大多數報道的2D c-MOF是多晶粉末,結晶度相對較低且形態不規則,阻礙了詳細結構-功能關系的揭示。
近日,上海科技大學Yanhang Ma,吉林大學Long Chen發了一種“轉子-定子”分子設計策略,直接從非平面雙咔唑配體 (8OH-DCB) 構建 2D c-MOF。
文章要點
1)得益于配體特殊的“轉子-定子”結構,在溶劑熱條件下成功獲得了Cu-DCB-MOF晶體,從而可以通過3D ED方法精確測定其結構。
2)值得注意的是,Cu-DCB-MOF 晶體可以在多種常見有機溶劑中制備。此外,還在不同的溶劑中成功地合成了兩種新型的具有“轉子-定子”結構的高晶態2D cMOF(Cu-DCBT-MOF和Cu-DCBBT-MOF),從而證實了這種“轉子-定子”分子設計策略的有效性和通用性。
3)研究工作為使用非平面配體直接構建2D c-MOF提供了一種簡便的方法,從而為合理設計和合成高結晶的2D c-MOF提供了有價值的前景。基于替代配位基團(例如,?SH、?NH2),利用“轉子-定子”方法構建新的2D c-MOF目前正在實驗室進行中。
參考文獻
Xi Su, et al, De Novo Design and Facile Synthesis of Highly Crystalline 2D Conductive Metal?Organic Frameworks: A “Rotor-Stator” Strategy, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c13985
https://doi.org/10.1021/jacs.3c13985