配位驱动共价自组装策略揭示二维单晶 MOCOFs 的形成机制

《Nature Communications》：Coordination-directed synthesis of two-dimensional metal-organic covalent organic frameworks

　　

摘要

金属有机共价有机框架（MOCOFs）结合了共价框架和金属有机框架的优点，但由于表征难度较大，相关研究仍然较少，因此目前尚不清楚其形成过程是受共价作用还是配位作用主导的。到目前为止，仅报道了少数三维MOCOFs，而二维（2D）MOCOFs尚未得到探索。在本研究中，我们策略性地合成了两种具有高孔隙率的二维单晶MOCOFs，分别命名为PUMC-1和PUMC-2。通过三维电子衍射技术，我们详细阐明了它们的形成过程。首先，利用四（4-氨基苯基）卟啉和钴(II)二聚体（trans-A?B?卟啉）这两种构建单元制备了一维配位聚合物（1D CPs）。随后，在不同条件下，利用这些具有共价连接位点的1D CPs通过共价自组装方式制备出了两种不同的二维MOCOF结构。值得注意的是，使用相同的单体也可以通过一锅法直接合成这两种二维MOCOFs，这为配位驱动的共价组装机制提供了实验证据。这项工作不仅扩展了MOCOFs的维数范畴，还为网状化学领域开辟了新的研究方向。