镝基氢键有机框架(Dy-HOFs):高稳定性，酸刺激响应荧光

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众所周知，材料的稳定性是其性能探索与拓展的基础。化学反应通常是在偏酸或偏碱的具有一定pH的溶液中进行的，因此设计合成高度耐酸碱且稳定的材料尤为重要。然而，以金属配合物为独立单元构建的金属氢键有机框架(M-HOFs)由于金属离子的引入使得M-HOFs框架难以稳定。特别地，对半径较大、配位环境复杂且配位模式多样的Ln(III)离子构筑的Ln-HOFs而言更是困难重重。另一方面，多孔材料(例如MOFs、COFs及HOFs等)在使用荧光分析法检测时大多用于检测重金属离子，阴离子，溶剂和pH等，这些方法通常基于荧光发射的强度变化，荧光寿命的长短，荧光量子产率的高低或发射峰的偏移。相比之下“开启”的荧光传感显得更为优选，因为对肉眼可见的荧光产生比调色更简单直观。更值得注意的是，荧光检测的机制一般包括：分子内电荷转移(ICT)，光抑制电子转移(PET)，共振能量转移(RET)以及分析物本身的质子化与去质子化。对于因为结构发生转化特别是转化为对映异构体而实现荧光开启的报道几乎没有。近日，广西师范大学梁福沛教授及邹华红研究员课题组首次通过配体的取代效应调控得到了一系列高度稳定的Dy-HOFs,这也是首次通过结构转换实现Ln-HOFs酸响应荧光的“开启”。相关文章以Substitu ents lead todifferences in the formation of a series of dysprosium hydrogen-bonded organicframeworks with high stability and acid stimulus–response luminescenceproperties为题发表在《J. Mater. Chem. C.》上(DOI:10.1039/d1tc01672e)。

图1. 原位反应生成的希夫碱配体HL1-R及H2L2-R结合Dy(Ⅲ)进一步组装形成系列高稳定的Dy-HOFs

在本工作中，使用2-甲基苯甲醛衍生物，2,2-二甲基-1,3-丙二胺及DyCl3·6H2O在溶剂热条件下反应得到一系列高度稳定的Dy-HOFs。值得注意的是，上述Dy-HOFs由于在酸的刺激下结构转化为自身的对映异构体而表现出肉眼可见的荧光“开启”行为，并且可显示出优异的双重防伪性能，对重金属离子Pb(Ⅱ)具有良好的选择性响应。