基于杯芳烃的共价有机框架的孔隙分割策略，用于氨基酸的手性选择性跨膜传输

《Analytical Chemistry》：Pore Segmentation Strategy of Calixarene-Based Covalent Organic Frameworks for Chiral Selective Transmembrane Transport of Amino Acids

共价有机框架（COF）纳米通道通过冠醚基元调控晶体对称性实现孔径与功能的精准设计，β-环糊精通过点击化学锚定构建手性微环境，所制备的混合基质膜对色氨酸分离效率达99.8%，揭示了晶体结构-孔道构型-手性识别的构效关系。

　　

共价有机框架（COFs）为构建具有不同孔隙环境和定制功能的纳米通道提供了一个出色的平台。然而，精确调控COF纳米通道的孔径和几何形状并使其具备选择性识别能力面临诸多挑战。在此，我们提出了一种基于大环分子的孔隙分割策略，用于构建具有精确限定的腔体的COF纳米通道，从而实现高效且对映选择性的跨膜传输。通过使用杯[4]芳烃（calix[4]arene）和杯[6]芳烃（calix[6]arene）作为构建单元，我们制备了具有四方和六方对称性的基于杯[4]芳烃的COF纳米通道（这些通道采用AA堆叠模式）。这种设计使得孔径和功能得以精确调控，从而创造出适合手性分离的定制化受限环境。随后，通过“点击”反应将β-环糊精（β-Cyclodextrin）固定在纳米通道的孔壁上，构建了手性微环境。基于这些手性COFs的混合基质膜进一步制备完成，这些膜表现出对D/L-色氨酸（D/L-tryptophan）的显著选择性跨膜识别和传输能力，其对映体过量值接近100%，这是基于膜的手性分离技术的一项重要进展。本研究探讨了基于杯[4]芳烃的COFs的晶体结构与孔结构之间的内在关系及其对氨基酸的选择性识别能力。这项研究有助于精确设计和构建基于大环分子的人工COF纳米通道，从而实现对纳米通道孔结构和微环境的精确调控。