突破传统：多环芳烃氢键有机框架（HOFs）构筑空气稳定自由基材料的创新之路

为解决传统构建自由基材料需复杂设计和长时间合成自由基构建模块的问题，研究人员开展了关于多环芳烃单体在氢键有机框架（HOFs）中转化为空气稳定自由基材料的研究。结果发现相关单体可氧化为稳定材料，HOFs 转化为 n 型半导体，为探索稳定自由基材料应用开辟新途径。

　　在过去，自由基材料的构建局限于自由基构建模块复杂的设计和冗长的合成。在这项研究中，研究人员偶然发现，一些以前被认为在空气中不稳定的多环芳烃单体，在被纳入氢键有机框架（Hydrogen-Bonded Organic Frameworks，HOFs）时，可通过后合成方法氧化为稳定的自由基材料。HOFs 的固有孔隙率有助于通过与氧化还原试剂相互作用形成具有高自旋浓度的自由基。这种稳定的自由基状态在空气中数月都不会分解。自由基的形成缩小了带隙，使 HOFs 从绝缘体转变为典型的 n 型半导体。该研究不仅提供了一种简便且低成本构建空气稳定自由基 HOF 材料的方法，还凸显了网状化学在推进自由基半导体领域的关键作用。空气稳定的自由基材料是下一代电子材料的有前景的候选者。传统上构建自由基材料需要复杂设计和长时间合成自由基构建模块。研究人员发现一组以前被认为在空气中不稳定的多环芳烃单体，当被纳入固体多孔 HOFs 时，可按照后合成方案氧化为空气稳定的自由基材料。HOFs 固有的孔隙率和结晶度便于与像四价铈（Ce^IV）这样的氧化还原试剂广泛相互作用。这些自由基 HOF 材料表现出高自由基浓度，具有相当于两个单体共享一个未成对电子的顺磁行为。由于自旋沿着 [π???π] 堆叠单元离域，HOFs 能在环境条件下保持其自由基性质。自由基的形成将 HOFs 从绝缘体转变为典型的 n 型半导体。这一发现为探索具有多种应用的稳定自由基材料开辟了道路。