COF(共價有機框架)可以用于分子的限域和分子分離。但是,π堆疊導致層間距離限制在3-6 ?,但是對客體分子而言空間太小。因此,COF阻止接觸x–y空間,將客體分子嚴格的限制在z方向的孔隙內。每一層的延伸面都掩藏在相鄰層之間,排除了客體分子的相互作用。
有鑒于此,新加坡國立大學江東林教授等報道一種打開COF層之間的空間策略,以在層之間產生可進入的納米空間,作者通過配位鍵代替層間π-π堆疊。
通過拓撲聚合合成二維共價Co(II)卟啉層驗證這種擴展層空間,這些層通過雙齒配體軸向柱與鈷(II)卟啉沿z方向的配位鍵堆積,通過一鍋反應組裝垂直方向膨脹的COF。由此產生的框架用軸向柱將層分開,通過柱配體分子的長度決定層間形成離散的孔結構。這種設計導致中間層能夠被客體分子接觸,多邊形π平面暴露在外部,能夠用于各種超分子相互作用。
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蒸汽吸附、穿透吸附實驗和理論計算相互作用的結果表明,最佳層間空間的垂直膨脹COF框架能夠產生額外的相互作用,可以區分苯和環己烷,在環境條件下有效地分離苯/環己烷的混合物。
參考文獻
Shuailei Xie, Matthew A. Addicoat, and Donglin Jiang*, Vertically Expanded Crystalline Porous Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c11880
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11880