用于構建3D共價有機框架(COF)砌塊的連接性(化合價)長期都局限4、6、8、12。如何開發更高級別的連接仍然是COF結構設計的一個巨大挑戰。
有鑒于此,華南師范大學蘭亞乾教授、張蜜副研究員等報道分層策略實現了16個連接的構建塊,搭建具有sqc拓撲結構的3D COF。
本文要點
(1)
通過16連接的咔唑基二氰基苯基結構單元(CzTPN)和線性二氨基連接體(BD或Bpy)之間的縮合實現的[16+2]結構提供了兩種3D COF(稱為CzBD-COF和CzBpy-COF)。
(2)
由于供體-受體(D-A)異質結組織良好,鎳螯合的CzBpy-COF(Ni@CzBpyCOF)在烷基三氟硼酸酯與芳基鹵化物的光催化/Ni協同催化C(sp3)-C(sp2)交叉偶聯中表現出優異的性能,對各種各樣的底物能夠得到最高98%的轉化率和94%的收率。
這項工作開發了第一個具有16個連接單元的連接COF,是迄今為止見諸報道的最高連接,取得了高效率的光催化活性,而且拓展了COF的結構。
參考文獻
Meng Lu, Shuai-Bing Zhang, Run-Han Li, Long-Zhang Dong, Ming-Yi Yang, Pei Huang, Yu-Fei Liu, Ze-Hui Li, Han Zhang, Mi Zhang*, Shun-Li Li, and Ya-Qian Lan*, 3D Covalent Organic Frameworks with 16-Connectivity for Photocatalytic C(sp3)–C(sp2) Cross-Coupling, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c08951
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08951