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福建物構所基于網格化黄版快手app構築多孔有機籠取得進展

2020-09-24 福建物質結構研究所

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　　網格化黄版快手app研究的重點是通過有限的分子單元構築可預測的框架結構。迄今爲止，在這一領域的經典研究案例主要集中于金屬-有機框架（MOFs）和共价有機框架（COFs）材料。其實，網格化黄版快手app也可以用來預測離散型的化合物，包括金屬有機-配位籠（MONCs）和多孔有機籠（POCs）)。與傳統的MOF和COF材料不同，POCs和MONCs屬于孤立的結構，這些離散的構築單元通過弱相互作用組裝成有序結構，其孔隙由籠內空腔和堆積貫通孔組成。POCs具備良好溶解性的優勢，很容易在溶液中加工、再生和功能化，這在難溶的多孔框材料中較難實現。然而，利用網格化黄版快手app系統地設計與合成這類有機分子籠的例子卻十分少見。

　　中国科学院福建物質結構研究所结构化学国家重点实验室研究员袁大强课题组基于网格化学成功地构筑了三种不同类型的间环杯[4]芳烴基POCs，包括具有奇偶效應的[2+4]燈籠狀有機籠，未見報道的[3+6]三棱柱狀有機籠和迄今爲止最大的[6+12]八面體有機籠。這些籠狀化合物都是由相同的四醛基間環杯[4]芳烴與不同的二胺類連接體通過席夫堿反應組裝而成，並且通過X射線結晶黄版快手app、氣體吸附測試、核磁共振氫譜和高分辨質譜對其結構進行了全面表征。特別需要指出的是，所制備的多孔有機籠的窗口直徑能夠連續由3.8提高到11.6 ；空腔體積能夠連續地由358提升到11243；比表面積能夠由38 m2/g提高到2803 m2/g。這項工作表明，間環杯[4]芳烴是制備多孔有機籠的極佳前體單元。值得注意的是，這些多孔有機籠上含有豐富的杯芳烴π電子“空腔”、胺基以及酚羟基位點，可能是氣體存儲和分離以及主-客體化黄版快手app的潛在材料。此外，這些多孔有機籠在很多溶劑中可溶，它們可能是構築分子籠混合/複合膜和多孔液體的潛在材料。

　　福建物構所副研究員蘇孔钊爲論文第一作者。上述研究工作發表在J. Am. Chem. Soc.上。此前，該研究團隊在間環杯[4]芳烴衍生物材料的設計、合成及性能研究方面也取得系列研究進展。該工作得到國家自然科黄版快手app基金項目、中科院前沿科黄版快手app重點研究計劃和中科院戰略性先導科技專項（B類）等項目的資助。

　　論文鏈接

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　　網格化黄版快手app研究的重點是通過有限的分子單元構築可預測的框架結構。迄今爲止，在這一領域的經典研究案例主要集中于金屬-有機框架（MOFs）和共价有機框架（COFs）材料。其實，網格化黄版快手app也可以用來預測離散型的化合物，包括金屬有機-配位籠（MONCs）和多孔有機籠（POCs）)。與傳統的MOF和COF材料不同，POCs和MONCs屬于孤立的結構，這些離散的構築單元通過弱相互作用組裝成有序結構，其孔隙由籠內空腔和堆積貫通孔組成。POCs具備良好溶解性的優勢，很容易在溶液中加工、再生和功能化，這在難溶的多孔框材料中較難實現。然而，利用網格化黄版快手app系統地設計與合成這類有機分子籠的例子卻十分少見。
　　中国科学院福建物質結構研究所结构化学国家重点实验室研究员袁大强课题组基于网格化学成功地构筑了三种不同类型的间环杯[4]芳烴基POCs，包括具有奇偶效應的[2+4]燈籠狀有機籠，未見報道的[3+6]三棱柱狀有機籠和迄今爲止最大的[6+12]八面體有機籠。這些籠狀化合物都是由相同的四醛基間環杯[4]芳烴與不同的二胺類連接體通過席夫堿反應組裝而成，並且通過X射線結晶黄版快手app、氣體吸附測試、核磁共振氫譜和高分辨質譜對其結構進行了全面表征。特別需要指出的是，所制備的多孔有機籠的窗口直徑能夠連續由3.8提高到11.6 ；空腔體積能夠連續地由358提升到11243；比表面積能夠由38 m2/g提高到2803 m2/g。這項工作表明，間環杯[4]芳烴是制備多孔有機籠的極佳前體單元。值得注意的是，這些多孔有機籠上含有豐富的杯芳烴π電子“空腔”、胺基以及酚羟基位點，可能是氣體存儲和分離以及主-客體化黄版快手app的潛在材料。此外，這些多孔有機籠在很多溶劑中可溶，它們可能是構築分子籠混合/複合膜和多孔液體的潛在材料。
　　福建物構所副研究員蘇孔钊爲論文第一作者。上述研究工作發表在J. Am. Chem. Soc.上。此前，該研究團隊在間環杯[4]芳烴衍生物材料的設計、合成及性能研究方面也取得系列研究進展。該工作得到國家自然科黄版快手app基金項目、中科院前沿科黄版快手app重點研究計劃和中科院戰略性先導科技專項（B類）等項目的資助。
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