连接化学在共价有机框架(COFs)研究领域的发展,对于创造具有高结晶度和多种功能的坚固结构至关重要。有鉴于此,兰州大学的王为等研究人员,开发出了并环连接共价有机框架。
本文要点
1)研究人员通过首次合成稠环连接的COFs,在连接化学中达到了一个新的复杂性和可控性水平。一系列双环吡喃[4,3-b]吡啶COFs已通过级联协议构建,涉及席夫碱缩合、分子内[4+2]环加成和脱氢芳构化。
2)以大范围的Brnsted或Lewis酸为催化剂,将设计的单体,即邻炔丙基水杨醛和多位苯胺,一锅法转化为并环连接的框架。通过固体核磁共振(NMR)光谱、粉末X射线衍射、高分辨率透射电子显微镜等综合表征,所得COFs在纯度、稳定性和结晶度方面表现出优异的性能。
3)具体而言,通过定量NMR测量和13C标记合成验证了吡喃[4,3-b]吡啶键的高选择性形成(>94%)。此外,并环键具有完全锁定的构象,有利于观察到这些COFs的高结晶度。
本文研究将连接化学从单键或单环的形成推进到并环的形成,为简洁地构造具有高可控性的复杂COF结构开辟了新的可能性。
参考文献:
Jie Feng, et al. Fused-Ring-Linked Covalent Organic Frameworks. JACS, 2022.
DOI:10.1021/jacs.2c02173
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c02173