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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：
近来来，二维共价有机酸构架（2D-COF）在离子液体、甲烷气体存放/分离法、固态硬盘蓄电池、传感器和光电科技/太阳能光伏等领域行业导致了普遍好奇心。普通，2D-COF结合通常由共价键合一层的纵向繁殖和借助2D层的闭环性π堆叠方面较低的构架的重直面连通所决定的。到当今截止，对2D-COF的探险通常信任于对面积大小、等势面性和结构块图片链接的调试，患者行**地基本概念共价2D层中的拓补、组成部分和良好性。总之在2D-COF的产生、稳明确性和性能参数解调中兼备π堆叠的为关键，但仅提供 了一大些的标准来调理或变化反复重复2D层的重直面堆叠行为举动，不好做到2D-COF的z趋势调试。


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）没了D-A上下级做用前提下，分别是分解POP和插层COF的关心图。

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已经模拟机值的区別（自然黑色），AA堆叠模型（洋黑色），加入苝以来的AA堆叠模型（黄色）和错落堆叠模型（浅蓝色）。
（b-c）AA堆叠传统模式的单位晶胞结构特征。
（d-e）插进苝往后AA堆叠传统模式的單元晶胞结构特征。
（f-g）错落堆叠模式英文的标段晶胞框架。

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
上述情况指出，诗人为超大分子思路，方案并实现没事个D-A型插层COF，其含有交叠的为PDI的共价2D层和苝客体层。完成便用地方庞大汽车的2,5,8,11-四(对甲酰基苯基)-二亚胺(PDI) 1和饱含電子的苝作A和D单位，削减一堆般说来产生脱离D-A倾向的是一样的π-表面上间的强均聚互相角色。确认NMR对反应迟钝操作过程开始原位探测是因为，D-A叠层的型成极为有有益于插层COF的晶粒。除开合适2D-COFs的z向调变次数外，这款超团伙营销策略还可以打造一堆种共价键**的自下而上的新技术，以推动具与众不同节构块的要明确的鲁棒异质节构。我们想让革新且独一无二的插层COF节构能可以打造新的奈米新技术APP，列如光电技术APP和脱离成双层COF。
资料外部链接：Supramolecular Alternating Donor−Acceptor Assembly toward Intercalated Covalent Organic Frameworks (J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.9b13559)