金属有机框架孔道表面双官能团的定量负载

金属有机框架（MOFs）是一类有机-无机杂化的多孔材料，具有结构可调、比表面高及结晶性好等特点，广泛用于气体吸附与分离、催化、检测、能源存储及药物载体等领域。随着对MOFs研究的深入，具有单官能团的MOFs难以满足应用的需求，双官能团及多官能团MOFs的构筑越来越受到科研工作者的关注。然而，在MOFs骨架中定量可控地引入双官能团或多官能团一直是MOFs功能化研究中的一大难题。

正交引入苄基官能团的示意图

近日，武汉大学的汪成（点击查看介绍）课题组构筑了一种双配体MOFs，利用点击反应高效定量的特点，将多种功能基团定量可控地修饰在MOFs孔道表面。首先，汪成等人将苄基作为模型功能基团，通过正交的点击反应将其逐步引入MOF骨架中，由此证明利用连续的点击反应后修饰双配体MOFs的可行性。汪成等人将具有协同效应的有机酸和有机碱引入同一MOF骨架中构筑了有机酸碱催化剂，通过催化醛酮的缩合反应证明有机酸和有机碱之间存在协同催化效应。因此，作者构筑的双配体MOFs母体可作为一种通用的后修饰平台，利用连续的点击反应后修饰，可将具有协同效应的不同功能基团定量地引入同一MOF中，实现单一官能团MOF所不具备的协同催化效果。此外，两种配体在MOF骨架中的比例可通过改变MOF合成过程中两种配体的投料比进行调控。汪成等人的工作为MOF骨架中定量可控地引入不同种类的双功能基团提供了一种简单高效的方法。

有机酸/碱双功能基团的引入及催化醛酮缩合反应的示意图

相关成果近期发表在Inorganic Chemistry 上，文章的第一作者为武汉大学的硕士研究生张樱凡，通讯作者为武汉大学的汪成教授。

该论文作者为：Yingfan Zhang, Bo Gui, Rufan Chen, Guiping Hu, Yi Meng, Daqiang Yuan, Matthias Zeller, Cheng Wang

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Engineering a zirconium MOF through tandem “click” reactions: a general strategy for quantitative loading of bifunctional groups on the pore surface

Inorg. Chem., 2018, 57, 2288, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.7b03123

导师介绍

汪成

http://www.x-mol.com/university/faculty/13549