用于构建3D共价有机框架(COF)砌块的连接性(化合价)长期都局限4、6、8、12。如何开发更高级别的连接仍然是COF结构设计的一个巨大挑战。
有鉴于此,华南师范大学兰亚乾教授、张蜜副研究员等报道分层策略实现了16个连接的构建块,搭建具有sqc拓扑结构的3D COF。
本文要点
(1)
通过16连接的咔唑基二氰基苯基结构单元(CzTPN)和线性二氨基连接体(BD或Bpy)之间的缩合实现的[16+2]结构提供了两种3D COF(称为CzBD-COF和CzBpy-COF)。
(2)
由于供体-受体(D-A)异质结组织良好,镍螯合的CzBpy-COF(Ni@CzBpyCOF)在烷基三氟硼酸酯与芳基卤化物的光催化/Ni协同催化C(sp3)-C(sp2)交叉偶联中表现出优异的性能,对各种各样的底物能够得到最高98%的转化率和94%的收率。
这项工作开发了第一个具有16个连接单元的连接COF,是迄今为止见诸报道的最高连接,取得了高效率的光催化活性,而且拓展了COF的结构。
参考文献
Meng Lu, Shuai-Bing Zhang, Run-Han Li, Long-Zhang Dong, Ming-Yi Yang, Pei Huang, Yu-Fei Liu, Ze-Hui Li, Han Zhang, Mi Zhang*, Shun-Li Li, and Ya-Qian Lan*, 3D Covalent Organic Frameworks with 16-Connectivity for Photocatalytic C(sp3)–C(sp2) Cross-Coupling, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c08951
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08951