JACS:溶剂响应型MOF材料
纳米技术 纳米 2020-07-26

 柔性MOF材料代表了一种对物理、化学作用有响应的有机-无机杂化材料,但是这种客体分子对MOF材料结构变化的控制有较高难度。有鉴于此,利物浦大学Matthew J. Rosseinsky等报道了一种柔性MOF材料ZnGlyPyr•(DMF),该种材料含有氨基酸连接部件,多孔结构含有一维通道将多个周边口袋连接连接起来。这种结构能通过将储存在口袋种的客体分子导致的局部较小构象变化放大,并在整体的孔道结构中产生较大的变化。比如,能够将孔道分割为四部分独立结构。这种孔道、客体分子、链接体构象变化之间的协同作用能够通过氨基酸侧链扭转过程调控,导致优化了非共价相互作用。

本文要点:

(1)

通过H2GlyPyr和Zn(NO3)2在DMF中反应制备ZnGlyPyr•(DMF),其中每单元中含有1.2个DMF。通过X射线单晶测试发现该MOF为三角空间群R3c(trigonal space group),孔道结构测试结果显示当移除DMF后,孔道体积达到4411Å3(60.9 %)。稳定性测试结果显示,该MOF材料在MeOH、苯、甲苯等溶剂中不会溶解。通过类似过程合成了结构类似的ZnAlaPyr•(DMF)。

(2)

对ZnGlyPyr材料对不同溶剂的响应情况进行表征(邻二甲苯、军三甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙基苯、DCM、乙腈、二氧六环、DMSO、THF、DMF、苯等),结果显示晶体的晶胞大小发生非常明显和系统性变化。并且考察了不同溶剂吸附的变化稳定性之类的变化过程。此外,作者考察了材料对CO2的吸附性能,

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参考文献

Yong Yan, Elliot J. Carrington, Rémi Pétuya, George F. S. Whitehead, Ajay Verma, Rebecca K. Hylton, Chiu C. Tang, Neil G. Berry, George R. Darling, Matthew S. Dyer, Dmytro Antypov, Alexandros P. Katsoulidis, and Matthew J. Rosseinsky*

Amino acid residues determine the response of flexible metal-organic frameworks to guests, J. Am. Chem. Soc. 2020

DOI:10.1021/jacs.0c03853

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c03853


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