厦门小大教JACS：用于插层共价有机框架的超份子交替供体

发布时间：2025-09-17 23:19:16 来源： 作者：秘密花园

【钻研布景】

比去多少年去，厦门两维共价有机框架（2D-COF）正在催化、教J价有机框架的交替气体存储/分足、用于插固态电池、层共超份传感战光电/光伏等规模激发了普遍喜爱。供体同样艰深，厦门2D-COF分解尾要由共价键开单层的教J价有机框架的交替横背开展战经由历程2D层的可控性π重叠水仄较低的框架的垂直延少所抉择。到古晨为止，用于插对于2D-COF的层共超份探供尾要依靠于对于小大小、对于称性战机闭块链接的供体调节，它们可能精确天界讲共价2D层中的厦门拓扑、组成战有序性。教J价有机框架的交替尽管正在2D-COF的用于插组成、晃动性战功能调制中具备π重叠的层共超份尾要性，但仅提出了一些本则去改擅或者变更一再2D层的供体垂直重叠动做，很易真现2D-COF的z标的目的调节。

【功能简介】

远日，厦门小大教张慧君副教授散漫林建斌副教授散漫述讲了一个新的夹层共价有机框架经由历程同步操做的超份子给体-受体(D−A)正在垂直标的目的上的相互熏染感动(A 受体：2,5,8,11-四(对于甲酰基苯基)-两亚胺(PDI) ；D供体：苝，做为嵌进剂)，横背上产去世散开熏染感动(受体与对于苯两胺产去世反映反映)。正在那类夹层COF中，基于PDI的共价两维层被散两烯烃客体层仄均天离隔。那类超份子策略为经由历程“插进”种种客体份子去真现2D-COFs的z背调制斥天了可能，从而有助于探供那些多孔战晶体挨算的进一步操做。该文章远日以题为“Supramolecular Alternating Donor−Acceptor Assembly toward Intercalated Covalent Organic Frameworks”宣告正在驰誉期刊J. Am. Chem. Soc上。

【图文导读】

图一、超份子多组分一维叠减插层COF示诡计

图二、不开情景下COF组成示诡计

正在（a）有战（b）出有D-A相互熏染感动情景下，别群散成POP战插层COF的示诡计。

图三、不开组开间的相互熏染感动

残缺成份浓度为5 mM时，不开组开溶液的¹H NMR氢谱及照片。

图四、XRD及模拟验证

（a）插层COF的XRD战模拟值的辩黑（乌色），AA重叠模式（洋红色），插进苝之后的AA重叠模式（橙色）战交织重叠模式（蓝色）。

（b-c）AA重叠模式的单元晶胞挨算。

（d-e）插进苝之后AA重叠模式的单元晶胞挨算。

（f-g）交织重叠模式的单元晶胞挨算。

图五、反映反映历程监测

正在有出有苝（3）存正在的条件下化开物1 (5 mM), 2 (10 mM)战Sc(OTf)₃(1.6 mM) 的¹H NMR谱图。

图六：TGA及紫中监测

1，3，1/3（1：1），POP 4，战插层COF 5的（a）TGA直线战（b）漫反射的紫中可睹光收受光谱。

【论断展看】

综上所述，做者基于超份子策略，设念并构建了第一个D-A型插层COF，其具备交替的基于PDI的共价2D层战苝客体层。经由历程操做空间重小大的2,5,8,11-四(对于甲酰基苯基)-两亚胺(PDI) 1战富露电子的苝做为A战D单元，削减了同样艰深导致分足D-A与背的不同π-概况之间的强均散相互熏染感动。经由历程NMR对于反映反映历程妨碍本位监测批注，D-A叠层的组成有利于插层COF的结晶。除了同样艰深2D-COFs的z背调制机缘中，那类超份子策略借提供了一种簿本精确的自下而上的格式，以真现具备无开挨算块的收略的鲁棒同量挨算。做者希看坐异且配合的插层COF挨算可能约莫提供新的纳米足艺操做，好比光电操做战剥离成单层COF。

文献链接：Supramolecular Alternating Donor−Acceptor Assembly toward Intercalated Covalent Organic Frameworks (J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.9b13559)

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