多孔配位聚合物（Porous Coordination Polymer，又称金属有机框架Metal-Organic Framework, MOF）具有丰富的结构类型并易于设计剪裁，特别适合构筑疏水多孔材料，进而应用于油水分离等方面。

但是，超疏水MOF仍然极少。选用全氟代有机配体是构筑超疏水MOF最有效的策略之一，但这类配体通常很难合成。例如，在性能良好的经典超疏水MOF材料FMOF-1的合成过程中，其全氟代有机配体需要复杂的6步反应方可合成，其MOF晶体也需在多种有机溶剂中经反应、挥发、重结晶多步操作才能得到。

基于部分氟代配体的超疏水MAF-2F（左）和基于烷基配体的疏水MAF-2（右） 

最近，中山大学张杰鹏教授等用一例部分氟代的三氮唑配体，构筑了两例新型MOF材料（命名为MAF-9和MAF-2F），它们分别与经典的超疏水/疏水MOF材料FMOF-1和MAF-2同构，但合成（尤其是有机配体）容易得多。实验表明，MAF-9和MAF-2F均具有超疏水性和很高的稳定性，可吸附大量有机分子而完全不吸附水。

MAF-9和MAF-2F的超疏水性 

使用部分氟代的有机配体，不但可以复刻经典MOF的结构和疏水性，还可以调制多孔框架的柔性，并提升材料的多孔性：

•  MAF-9表现出和FMOF-1基本一样的柔性行为（包括超大热胀冷缩）和氮气吸附机理，但因为减少了氟代数量，降低了配体分子量同时增强了配位能力，使得材料的重量和体积同时降低，同时增大了基于重量和体积的多孔性。

• 相反，MAF-2F虽然氟代数量大于MAF-2，仍同时增大了基于重量和体积的多孔性。单晶结构分析表明，MAF-2F和MAF-2具有显著不同的孔道结构，前者采用体积较小的三氟甲基打通了孤立孔洞之间的通道并大大增加了孔洞率。另一方面，因为三氟甲基比乙基厚，聚集的三氟甲基之间的空间位阻效应导致MAF-2F的框架柔性比MAF-2的小得多。

该工作以深入的构效关系论证了一种调控MOF材料多孔性、框架柔性和表面亲疏水性的有效策略，并为MOF材料宏量制备提供了新思路。相关成果以“A partially fluorinated ligand for two super-hydrophobic porous coordination polymers with classic structures and increased porosities”为题发表在《国家科学评论》（National Science Review，NSR）。

论文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwaa094