【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，國際權(quán)威期刊《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angewante Chemie International Edition)發(fā)表化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院汪成教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果，該研究報道了基于新型六連接反三棱柱熒光節(jié)點(diǎn)的壓致熒光變色三維共價有機(jī)框架材料。
論文題為《基于反三棱柱節(jié)點(diǎn)的pcu拓?fù)錈晒馊S共價有機(jī)框架》(“Fluorescent Three-Dimensional Covalent Organic Frameworks with pcu Topology Based on Triangular Antiprism Node”)。汪成團(tuán)隊(duì)博士研究生尹晟和碩士研究生李琳(北大聯(lián)培)為論文共同第一作者，汪成教授、桂波副研究員與北京大學(xué)孫俊良教授為共同通訊作者，南方科技大學(xué)權(quán)澤衛(wèi)團(tuán)隊(duì)為壓致熒光變色測試提供了支持。
共價有機(jī)框架(COF)是一類由分子構(gòu)筑基元通過共價鍵連接而成的二維或三維晶態(tài)有機(jī)多孔材料，在諸多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。作為其中一類重要的功能性COF，熒光三維COF具有空間隔離的熒光基團(tuán)及豐富的貫通孔道，在化學(xué)傳感、成像和發(fā)光器件等領(lǐng)域極具應(yīng)用潛力。然而，由于三維共價組裝難度大、熒光構(gòu)筑基元稀缺及結(jié)構(gòu)表征困難等因素，目前僅報道少量熒光三維COF。發(fā)展立體節(jié)點(diǎn)是豐富三維COF結(jié)構(gòu)多樣性的有效手段，但絕大部分報道立體節(jié)點(diǎn)不具有熒光性質(zhì)。近年來，高連接立體節(jié)點(diǎn)(連接數(shù)>4)在構(gòu)筑拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)多樣及性能獨(dú)特三維COF方面?zhèn)涫荜P(guān)注，但高連接立體熒光節(jié)點(diǎn)僅有一例報道，亟需進(jìn)一步拓展。需指出，隨著連接數(shù)目的增加，高結(jié)晶性三維COF構(gòu)筑難度大，結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)解析極具挑戰(zhàn)性。
本工作中，研究人員采用課題組前期報道的構(gòu)象控制策略(J. Am. Chem. Soc.2020,142,3718)，引入功能性三苯胺單元，設(shè)計(jì)合成了一種新型六連接反三棱柱熒光節(jié)點(diǎn)，成功構(gòu)筑了兩種具有高結(jié)晶性的三維COF。進(jìn)一步，他們基于連續(xù)旋轉(zhuǎn)電子衍射技術(shù)(cRED)確定了兩種三維COF的晶體結(jié)構(gòu)，均為罕見的IIa類互穿pcu拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。此外，由于三苯胺單元的引入，這兩種三維COF在高壓下展現(xiàn)出顯著的壓致熒光變色現(xiàn)象。此研究不僅豐富了熒光立體節(jié)點(diǎn)，還表明熒光三維COF在刺激響應(yīng)材料方面具有較大的應(yīng)用潛力。
該工作得到國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金及學(xué)校科研公共服務(wù)條件平臺的支持。
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