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用于插层共价有机框架的超分子交替供体-受体组装
发布时间：2020-09-03     作者：harry   分享到：
近三以来，二维共价巧妙整体布局完成后（2D-COF）在催化氧化、空气储存/剥离 、nvme固态微型蓄电池、感测器和光电技术/光伏发电等业务领域因起了诸多动手能力。基本，2D-COF分解成首要由共价键合一层的跨页种植和采用2D层的都可以操控的性π堆叠方面较低的整体布局完成后的铅垂扩宽所而定。到如今直到，对2D-COF的思考首要依赖性于对的大小、呈对称性和根据块微信链接的缓解器，她们都可以**地判定共价2D层中的拓扑结构、根据和充分性。尽可能在2D-COF的转变成、不稳性和能解调中有π堆叠的核心性，但仅谈到没事些的原则来解决或重设连续2D层的铅垂堆叠习惯，无法改变2D-COF的z定位缓解器。


成果简介
近日，厦门大学张慧君副教授联合林建斌副教授联合报告了一个新的夹层共价有机框架通过同步操作的超分子给体-受体(D−A)在垂直方向上的相互作用(A 受体：2,5,8,11-四(对甲酰基苯基)-二亚胺(PDI) ；D供体：苝，作为嵌入剂)，横向上发生聚合作用(受体与对苯二胺发生反应)。在这种夹层COF中，基于PDI的共价二维层被聚二烯烃客体层均匀地隔开。这种超分子策略为通过“插入”各种客体分子来实现2D-COFs的z向调制开辟了可能，从而有助于探索这些多孔和晶体结构的进一步应用。该文章近日以题为“Supramolecular Alternating Donor−Acceptor Assembly toward Intercalated Covalent Organic Frameworks”发表在**期刊J. Am. Chem. Soc上。
图文导读

图一、超分子多组分一维叠加插层COF示意图


图二、不同情况下COF形成示意图

在（a）有和（b）没能D-A充分用处状态下，区别自动合成POP和插层COF的提示图。

图三、不同组合间的相互作用

所有成分浓度为5 mM时，不同组合溶液的1H NMR氢谱及照片。

图四、XRD及模拟验证

（a）插层COF的XRD、模仿值的什么差别（棕色），AA堆叠基本基本格局（洋桔红色），复制苝，的AA堆叠基本基本格局（黄色）和相互交错堆叠基本基本格局（蓝色的）。
（b-c）AA堆叠经济模式的标段晶胞组成。
（d-e）放进去苝后续AA堆叠方式的单元测试晶胞结构的。
（f-g）错落堆叠策略的单园晶胞结构的。

图五、反应过程监测

在有无苝（3）存在的条件下化合物1 (5 mM), 2 (10 mM)和Sc(OTf)3 (1.6 mM) 的1H NMR谱图。



图六：TGA及紫外监测

1，3，1/3（1：1），POP 4，和插层COF 5的（a）TGA曲线和（b）漫反射的紫外可见光吸收光谱。
结论展望
综上所讲所讲，我们因为超分子结构方式，开发并构造 打了个个D-A型插层COF，其还具有循环交替的因为PDI的共价2D层和苝客体层。能够的使用空間长久集团的2,5,8,11-四(对甲酰基苯基)-二亚胺(PDI) 1和蕴含光电子的苝有所作为A和D单无，极大减少半个般来说出现区分D-A认知的完全相同π-表面能共同的强均聚共同功能。利用NMR对发生反应方式确保原位监测系统揭示，D-A叠层的变成有益于于插层COF的成果。不但平常2D-COFs的z向调试几率外，各种超大分子方式还出具半个种电子层**的自下而上的方案，以确保具备的不同形式块的清晰的鲁棒异质形式。诗人愿技术性创新且特别的插层COF形式是可以出具新的纳米技术性技术性利用，列如 光电子利用和分离成编织成单层COF。
学术论文外部链接：Supramolecular Alternating Donor−Acceptor Assembly toward Intercalated Covalent Organic Frameworks (J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.9b13559)