武汉大学汪成/桂波&北京大学孙俊良JACS：通过2D薄片纠缠形成一种荧光3D COF

研究内容

近日，武汉大学汪成、桂波和北京大学孙俊良报道了一种新的策略，通过在分子构建块中引入具有空间位阻的庞大基团来构建由纠缠的2D层组成高度结晶的3D COFs。在垂直方向上含有庞大蒽单元的前驱体开始，成功合成了高度结晶的COF(3D-An-COF)。结果显示，3D-An-COF具有荧光性，可作为传感器检测水中微量抗生素。相关工作以“A Fluorescent Three-Dimensional Covalent Organic Framework Formed by the Entanglement of Two-Dimensional Sheets”为题发表在国际著名期刊Journal of the American Chemical Society上。

研究要点

要点1.作者在分子构建块中引入大基团空间位阻来防止π∙∙π堆积，从而允许二维(2D)共价有机薄片通过纠缠形成三维(3D)共价有机框架(COFs)。从垂直方向上含有庞大蒽单元的前驱体开始，成功地合成了高度结晶的3D COF(3D-An-COF)。

要点2.根据晶体结构分析，C2h对称平面外的蒽基团阻止了π∙∙π层间堆叠，导致多个2D网格片的垂直叉指。3D-An-COF被确定为纠缠的2D方网(sql)结构，通过连续旋转电子衍射技术获得的高分辨率数据(1.1Å)，可进一步直接定位所有非氢原子。

要点3.3D-AnCOF具有荧光性，可作为传感器检测水中微量抗生素。

该研究为3D-COFs的结构多样化提供了一种新的策略，激励研究人员设计和构建更多纠缠的COFs，供未来有前景的应用。

研究图文

图1. 具有空间蒽单元的PADA和PADC合成3D-An-COF。

图2. 3D-An-COF的结构测定。

图3. 3D-An-COF的结构表示。

图4.（a）在实验室紫外线(λ=365 nm)下拍摄3D-An-COF。（b）添加呋喃西林(1 mM，每次添加20 μL)后，分散在水中的3D-An-COF的发射光谱。

文献详情

A Fluorescent Three-Dimensional Covalent Organic Framework Formed by the Entanglement of Two-Dimensional Sheets

Yuanpeng Cheng, Junjie Xin, Libang Xiao, Xuejiao Wang, Xu Zhou, Danyang Li, Bo Gui,* Junliang Sun,* Cheng Wang*

J. Am. Chem. Soc.