自从2011年氢键有机骨架（HOFs）的永久孔隙率被建立以来，这类新型多孔材料引起了广泛的研究兴趣。与成熟的多孔材料如多孔碳、沸石、金属有机骨架（MOFs）和共价有机骨架（COFs）相比，HOFs具有可通过简单重结晶容易回收和再生、良好的溶液加工性和生物分子相容性，使其成为有前途的新型多功能多孔材料。为了建立和完善HOF化学和功能，一方面，需要对不同结构和孔隙率、多变的稳定性和柔性HOFs的构筑原理展开基础研究；另一方面，需要进行功能化探索和性能研究。在过去的十年中，除了传统的官能团，如2,4-二氨基三嗪(DAT)和羧酸(COOH，CA)，还报道了一些独特的官能团用于构建多孔HOFs，如氰基(CN)。相比较于DAT和CA这些易于形成稳定HOFs的功能基团，后者更弱的氢键特性，不仅为构建柔性和/或刚柔并济的HOF提供新的视角，也为发展新的功能化和性能创造新的条件。事实上，我们课题组近年报道了基于氰基联咔唑有机小分子构筑了HOF-FJU-1显示出独特的骨架刚柔并济性质。这种独特的结构特征使得HOF-FJU-1在乙烷/乙烯（Nat. Chem. 2021, 13, 933-939），乙炔/二氧化碳（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202207579）和丙烷/丙烯（J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 37, 17033–17040）的分离中表现出优异分离性能。

    近日，我们课题组报道了一种D-π-A型四苯甲醛基咔唑小分子（CTBA），并作为单体构建了一例多功能氢键有机框架材料（HOF-FJU-2）。其中，四苯甲醛用于构筑氢键相互作用，咔唑N-H位点用于对小分子的特异识别，D-π-A基元用于溶剂依赖性的发光/变色性质。HOF-FJU-2表现出在开孔/闭孔相之间的可逆结构转变。更重要的是，咔唑N-H功能位点表现出特异性识别丙酮的能力，HOF-FJU-2通过柱分离很容易将丙酮从丙酮/甲醇混合物中分离出来，且因溶剂吸附相关的发光/变色特性，实现了柱分离进程的可视化。

第一作者：陈樑吉博士研究生
通讯作者：张章静教授

通讯单位：福建师范大学
论文DOI：10.1002/anie.202213959