南京大学化学化工学院、配位化学国家重点实验室孙为银教授研究团队制备出一种新颖的基于七元瓜环的金属有机轮烷框架化合物。该轮烷中七元瓜环分子包结有机配体的苯甲酸阴离子部分，形成了在瓜环主客体化学中鲜见的瓜环包结阴离子的准轮烷化合物。该轮烷框架化合物可高效选择性地吸附碘分子和钾离子。
瓜环，金属有机轮烷框架化合物，碘分子，钾离子，南京大学化学化工学院
近年来，金属有机框架化合物（MOFs）因其独特的结构和潜在的应用得到了广泛的研究，而金属有机轮烷框架化合物（MORFs）作为其一个重要的分支，因其可以将机械互锁分子的动态特性引入到MOFs中从而构筑出结构和性能更佳的材料，近些年来得到了越来越多的关注。其中，以有机大环分子包结线性分子形成的轮烷或准轮烷结构作为前体是最常用的方法。瓜环是继冠醚、环糊精、杯芳烃之后的新一代有机大环分子，因其独特的笼状结构，可实现有效包结客体分子或离子并形成稳定的准轮烷结构的功能特性，而被用于MORFs的构筑。但从目前的报道来看，绝大部分的研究都是基于六元瓜环包结阳离子型客体分子形成的准轮烷，而基于其它瓜环的MORFs则仅有几例，特别是基于瓜环包结阴离子部分形成的准轮烷结构的MORFs未曾见报道。南京大学化学化工学院、配位化学国家重点实验室孙为银教授研究团队制备了一种新颖的基于七元瓜环的MORF。该研究团队在水热条件下“一锅法”制备了一种新颖的七元瓜环基MORF，X-射线单晶衍射测试结果表明：在该MORF结构中有两种不同化学环境的瓜环分子，其中一种是包结配体苯甲酸阴离子部分形成的准轮烷结构，另一种则是仅有单边端口与金属离子配位的“空”瓜环分子，因而该“空”瓜环分子仍有可能进一步包结客体分子或与其它金属离子配位。进一步的研究证实，该MORF可以高效选择性地吸附碘分子和钾离子，并且吸附过程均是通过单晶到单晶的转换实现的，由X-射线单晶衍射测试结构表明被吸附的碘分子是包结在“空”瓜环分子空腔内，钾离子则是与“空”瓜环端口的羰基配位。特别需要指出的是：该MORF中七元瓜环分子包结有机配体的苯甲酸阴离子部分，形成了在瓜环主客体化学中鲜见的瓜环包结阴离子的主客体化合物。该研究为发展新型瓜环基MORFs提供基础。
相关结果发表在Chem. Eur. J. (DOI:10.1002/chem.201905156)上，文章第一作者为张修都博士，孙为银教授为通讯联系人。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/chem.201905156
目前评论：0