科學家實現更高價態共價有機框架(COF)的設計

2020-12-15 科學網

科學家實現更高價態共價有機框架(COF)的設計

作者:

小柯機器人

發布時間:2020/10/28 12:43:55

美國加州大學伯克利分校Omar M. Yaghi研究組實現更高價態共價有機框架(COF)的設計。這一研究成果發表在2020年10月23日出版的國際學術期刊《科學》上。

研究人員報告了一種價態為8(立方)和「無限」(棒狀)的COF合成策略。接頭1,4-boronophenylphosphonic acid(設計用於將硼和磷作為碳族元素的等電子組合)被縮合為一個多孔的polycubane 結構(BP-COF-1),即(–B4P4O12–)(–C6H4–)4

 

該分子通過X射線粉末衍射技術進行了表徵,從而揭示了與苯基連接的立方體。研究人員相似地製備並表徵了等孔形式(BP-COF-2至5)。還使用相同的策略合成了由棒單元組成的大分子單晶組成COF(BP-COF-6),從而將COF化學推向了新的價態。

 

據悉,共價有機框架(COF)中建築單元的價態(連接度)主要是3和4,分別對應於三角形和正方形或四面體。 

 

附:英文原文

Title: Design of higher valency in covalent organic frameworks

Author: Cornelius Gropp, Tianqiong Ma, Nikita Hanikel, Omar M. Yaghi

Issue&Volume: 2020/10/23

Abstract: The valency (connectivity) of building units in covalent organic frameworks (COFs) has been primarily 3 and 4, corresponding to triangles and squares or tetrahedrons, respectively. We report a strategy for making COFs with valency 8 (cubes) and 「infinity」 (rods). The linker 1,4-boronophenylphosphonic acid—designed to have boron and phosphorus as an isoelectronic combination of carbon-group elements—was condensed into a porous, polycubane structure (BP-COF-1) formulated as (–B4P4O12–)(–C6H4–)4. It was characterized by x-ray powder diffraction techniques, which revealed cubes linked with phenyls. The isoreticular forms (BP-COF-2 to 5) were similarly prepared and characterized. Large single crystals of a constitutionally isomeric COF (BP-COF-6), composed of rod units, were also synthesized using the same strategy, thus propelling COF chemistry into a new valency regime.

DOI: 10.1126/science.abd6406

Source: https://science.sciencemag.org/content/370/6515/eabd6406

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