金属有机骨架（MOFs）是由无机金属节点和有机连接物通过配位键构成的一类高度结晶的多孔材料。在过去的十年里，MOFs因其在气体储存和分离、催化、光收集和化学传感等方面的潜在应用而引起了人们的极大关注。通过无机和有机构建块的组合，MOFs在原子水平上具有无限的可定制性，从而在MOFs中产生了多种结构和功能。网状化学已经应用于设计和构建具有各种不同拓扑结构的MOFs。在拓扑结构上，可以通过巧妙地组装金属构件和有机连接体来设计MOF的有序结构。作为MOFs的一个新兴子类，Zr基MOFs由于其在恶劣条件下的鲁棒性而引起了人们的极大兴趣。
近日，美国西北大学Omar K. Farha报道了选择H4TCPB-Br2（1,4-二溴-2,3,5,6-四(4-羧基苯基)苯）作为典型的四位羧酸盐连接子，系统地研究了在合成过程中使用的溶剂和调节剂如何影响Zr-MOF的拓扑结构。溶剂和调节剂的种类和用量不同，而Zr4+/H4TCPB-Br2/溶剂（0.04 mmol/0.01 mmol/2 mL）和反应温度/时间（120 °C/24 h）的用量都保持不变。
文章要点
1）研究发现，调节反应条件可以同时调节连接体的构象和Zr6节点的连接性，进而得到四种结构Zr基 MOFs：一种新的拓扑(NU-500)，she (NU-600)，scu (NU-906)以及 csq (NU-1008)。重要的是，研究人员合成了 (4，4，4，5)互联骨架的第一个5连接的Zr6节点，NU-500。
2）研究人员随后进行了详细的结构分析，以揭示这些MOFs的结构和拓扑之间的关系，并阐明了柔性接头在通过不同程度的接头变形获得不同结构中所起的关键作用。
3）由于存在从微孔到分级微孔和中孔的各种孔结构，所合成的Zr基 MOFs在干燥和潮湿条件下对正己烷的吸附和对2-氯乙基乙基硫醚（CEES）的动态吸附表现出截然不同的特性。
参考文献：
Yongwei Chen, et al, Structural Diversity of Zirconium Metal−Organic Frameworks and Effect on Adsorption of Toxic Chemicals, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c10400
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c10400
