基于柔性三联苯三羧酸配体的功能化配位聚合物设计：水热合成、结构特征及催化应用

本研究针对多功能配位聚合物(CPs)的设计难题，采用[1,1′:3′,1′'-三联苯]-3,3′',5′-三羧酸(H3tpta)作为柔性三联苯三羧酸构建单元，通过水热法成功合成8种新型CPs（含1D/2D/3D结构）。特别发现Cd基CPs（7和8）在苯甲醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应中表现出>99%的催化效率，为多孔材料在有机合成中的高效催化提供了新思路。

　　

在材料科学领域，配位聚合物(Coordination Polymers, CPs)因其可调控的孔隙结构和表面特性，已成为气体储存、催化、传感等领域的研究热点。然而，如何通过分子设计获得兼具高稳定性和特定功能的CPs仍是挑战。三联苯三羧酸类配体作为构建模块具有配位模式灵活的优势，但其在CPs设计中的应用尚未充分开发。

为解决这一问题，研究人员以[1,1′:3′,1′'-三联苯]-3,3′',5′-三羧酸(H₃tpta)为核心配体，结合phen、bpb等辅助N-供体配体，通过水热法成功构建了8种结构新颖的CPs（1-8）。这些化合物包含从一维链到三维框架的多样化结构，其中化合物7和8在Knoevenagel缩合反应中展现出近乎定量的催化效率。该成果发表于《Journal of Molecular Structure》，为柔性多羧酸配体在功能材料设计中的应用提供了重要参考。

关键技术包括：水热合成（160°C反应3天）、单晶X射线衍射（确定μ₃-Htpta等配位模式）、粉末X射线衍射（相纯度验证）、以及催化性能测试（苯甲醛与丙二腈缩合模型反应）。

【结构特征】
通过辅助配体调控，获得Mn₄(μ₃-Htpta)₄二维层状结构（1）和Cd₃(μ₅-tpta)₂三维框架（8）等多样化拓扑。μ₅/μ₆-tpta^3–的新型配位模式显著影响孔隙率。

【催化性能】
在优化条件下，三维结构7和8对Knoevenagel缩合的转化率>99%，且经5次循环后活性保持90%以上。其高活性源于tpta^3–的Lewis碱性位点与Cd²⁺的协同作用。

结论表明，H₃tpta作为柔性构建块可衍生结构可调的CPs家族，其中三维Cd-CPs（7/8）的卓越催化性能为多孔催化剂设计提供了新范式。该研究不仅拓展了三联苯三羧酸配体的应用边界，更为开发高效可回收的异相催化剂奠定了材料基础。作者Yu Chen等强调，这种分子工程策略可推广至其他多功能羧酸配体的CPs设计。