Chem. Eur. J. :大环基氢键有机框架综述

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青岛科技大学赵英杰课题组整理并阐述了一系列基于大环分子的氢键有机框架的结构表征及相关多级孔道的应用,这为基于大环分子的氢键有机框架的合成与潜在应用提供了相关指导。


氢键有机框架(Hydrogen-bonded Organic Frameworks,HOFs)是一种多孔晶体材料。HOFs中的孔通常是指由分子之间的非共价键相互作用构建而形成的外部孔道,而由于大环分子在其结构中具有可被表征的本征孔,因此大环分子是构建具有本征孔隙的分级多孔HOFs的良好候选者。大环分子由于其独特的结构和功能特性,因此在选择性识别和结合客体分子、创造可控的催化环境以及超分子自组装材料等各个科学领域具有重要意义。所以,大环分子和HOFs的结合将赋予这些分级多孔材料更好的性能和潜在的应用。另外,由于HOFs具有框架可调、易于结晶等优点,可以尝试在分子水平上对大环单体分子进行精确的设计。例如,通过将特定的功能片段或活性位点引入单体分子中,进而使大环单体的本征孔具有特定的功能(比如分子识别、吸附、响应等),这将为大环HOFs的潜在应用的开发提供新的途径。


大环HOFs研究的下一个方向可以集中在提高大环的合成简易性和多样性上。此外,还应进一步探索这些分级多孔HOFs的应用。由于大环分子具有选择性结合能力和主客体相互作用,因此可以考虑大环HOFs在分子识别、选择性吸附和控制释放等领域的相关应用。另外,由于形成大环HOFs的大环分子具有本征孔,因此应在应用的设计中充分发挥其本征孔的作用。


本文主要综述了基于大环分子的HOFs的最新研究进展,包括用于构建HOFs的大环分子、HOFs的分级多孔结构,以及HOFs分级多孔结构的应用。这篇综述为未来基于大环分子的分级多孔HOFs的研究以及其独特的应用提供了见解。

文信息

Macrocycle-Based Hierarchically Porous Hydrogen-Bonded Organic Frameworks

Hui Wang, Dr. Danbo Wang, Prof. Yumin Wu, Prof. Yingjie Zhao


Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202303618



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