以原子級精度確定共價有機框架（COF）的晶體結(jié)構(gòu)，對于揭示其性質(zhì)和優(yōu)化功能至關(guān)重要。然而，合成適用于 X 射線衍射分析的高質(zhì)量 COF 單晶，尤其是手性共價有機框架（CCOF），仍然是一項艱巨的挑戰(zhàn)。
有鑒于此，上海交通大學(xué)崔勇教授、劉燕教授、西北大學(xué)Omar K. Farha教授等報道兩種3D手性COF，其通過四面體有機四元胺與具有旋光性的1,1'-聯(lián)苯酚磷酰氯或硫代磷酰氯的四元醛進(jìn)行亞胺縮合反應(yīng)生成。
通過低溫調(diào)控策略（可得到尺寸達(dá)100 μm的大晶體）或者溶劑熱方法，得到不同尺寸的單晶。利用單晶X射線衍射對大單晶進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征，并且其分辨率達(dá)到0.90 ?。
本文要點：
（1）
這兩種手性共價有機框架是同構(gòu)的，且具有四重互穿的類金剛石開放框架結(jié)構(gòu)，所有磷酸基團在管狀螺旋通道內(nèi)具有周期性排列，與未固定的酸相比，表現(xiàn)更強的Br?nsted酸性。這些框架材料具有永久性孔隙率，在沸水、14 mol L-1 NaOH溶液、0.1 mol L-1的HCl溶液中具有耐腐蝕，熱穩(wěn)定性高達(dá)400 ℃。
（2）
這些手性COF在芳香醛的不對稱加成、酮亞胺的對映選擇性轉(zhuǎn)移氫化，以及醛亞胺和環(huán)酮的三組分直接不對稱曼尼希反應(yīng)，作為高效且可回收的非均相Br?nsted酸催化劑，實現(xiàn)了良好或較高的對映選擇性（e.e.達(dá)到99.5%），超過了類似體系使用均相催化劑所獲得的對映選擇性。
這項工作首次成功展示同手性COF的單晶結(jié)構(gòu)，有助于深入研究對映選擇性過程中的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系，有助于設(shè)計新型功能性手性有機材料。
參考文獻(xiàn)
Bang Hou, Xing Han, Haomiao Xie, Chen Yuan, Yu Guo, Xinfa Chen, Xianhui Tang, Shengyi Su, Hong Jiang, Zi-Ming Ye, Kent O. Kirlikovali, Yan Liu*, Omar K. Farha*, and Yong Cui*, Single-Crystal X-ray Structures of Homochiral Br?nsted Acidic Covalent Organic Frameworks, J. Am. Chem. Soc. 2025
DOI: 10.1021/jacs.5c00458
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5c00458
