研究背景:共价有机框架(COFs)材料作为一种新兴的晶态有机多孔聚合物,具备长程有序的2D/3D 周期性结构和灵活的可设计性,近年来在选择性分离、光电器件、非均相催化、生物医疗、传感、储能等领域表现出广泛的应用前景。异构 COFs 具备相同的化学组成但在结构和性质方面存在一定的差异性,是 COFs 材料的一个重要分支。但是,异构 COFs 的靶向制备以及性质研究尚处于起步阶段,系统总结其设计原则和研究现状对于异构 COFs 的快速发展具有重要意义。
研究概述:近日,河南大学李玉森等人总结了近年来有关异构 COFs 的相关研究,该成果以“Fascinating isomeric covalent organic frameworks”(《有趣的异构共价有机框架》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Nanoscale 上,并入选为期刊封面文章。
该综述重点聚焦于异构 COFs 的设计原理和特性,具体从位置异构体和框架异构体两个方面详细讨论了 COFs 的设计途径。其中,位置异构 COFs 主要通过:
而与位置异构有显著差异的框架异构 COFs 的构建则主要受到合成过程和合成条件的影响,目前主要有:
目前,异构 COFs 的靶向制备已经初步实现,异构体性质的异同也被逐渐认知。加深对异构 COFs 性质的差异性研究、合成条件对于异构体形成的作用机理研究以及开发新型的构筑基元对于异构 COFs 的未来发展意义重大。
作者简介:
本文第一作者,河南大学特种功能材料重点实验室博士生,导师为白锋教授,李玉森副教授,研究方向为功能有机纳米材料的合成与应用。
本文通讯作者,河南大学特种功能材料重点实验室副教授。目前主要从事新型功能性有机多孔材料的设计和合成相关工作,在 Chem. Soc. Rev,Angew. Chem. Int. Ed, J. Am. Chem. Soc,Adv. Mater 等期刊发表论文多篇。