导读:共价有机框架(COFs)是由有机分子通过可逆聚合形成的二维(2D)或三维(3D)结晶多孔网络,因其高度可控的结构、优良的机械性能和多功能性而备受关注。然而,过去的研究主要集中在生成刚性COF框架,这些框架的结构和光电性质是静态的。 近年来,科学家开始尝试设计动态COFs,这些材料可以在吸收或去除客体时打开和关闭孔隙,同时保持其结晶长程有序性。然而,实现动态COFs的挑战在于需要平衡柔韧性和稳健性。传统的COF结构是由其建构单元的几何形状和连接性定义的,因此在实现柔韧性时必须避免破坏化学键和π-π相互作用,以保持框架的完整性。 为了解决这一问题,剑桥大学Florian Auras教授课题组和慕尼黑大学Thomas Bein教授课题组合作,在Nat. Chem.上报道了一种“酒架”(wine rack)设计概念,该概念通过刚性的一维支柱和柔性的二维桥梁相互连接,实现了动态COFs的构建。这种设计使得COFs可以在两种或多种晶体相之间协同地切换,而不会破坏框架的稳定性。通过这种设计策略,化学家成功地解决了动态COFs的构建挑战,并实现了COFs在不同晶体相之间的可逆转换。这项研究为动态COFs的设计和制备提供了新的思路,同时为实现诸如刺激响应型分子筛和可开关电子材料等潜在应用提供了重要的基础。 文章链接 DOI:10.1038/s41557-024-01527-8
