貴州中醫(yī)藥大學(xué)李田田副教授與華南師范大學(xué)蔡松亮、鄭盛潤(rùn)教授課題組合作，在ChemPlusChem上發(fā)表了題為“Strategies for the Construction of Functional Materials Utilizing Presynthesized Metal-Organic Cages (MOCs)”的綜述論文。該論文重點(diǎn)介紹了利用預(yù)先合成的金屬-有機(jī)籠（MOC）作為反應(yīng)起始原料構(gòu)筑功能材料的策略。論文首先介紹了系列可用于進(jìn)一步構(gòu)筑材料的MOC。然后，介紹了“MOC連接”和“MOC鑲嵌”兩種主要的策略思想。最后，對(duì)該領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了論述。
MOC與金屬-有機(jī)框架（MOF）類似的地方在于兩者均具有功能配位空腔，可應(yīng)用于吸附、催化、傳感等各種領(lǐng)域。與MOF不同的是，MOC具有分立的結(jié)構(gòu)，因此通常在合適的溶劑中具有良好的溶解性。每個(gè)MOC自身都具有獨(dú)立的配位空腔，因此，它們可以看成分子，從而可以作為起始原料進(jìn)一步構(gòu)筑功能框架，將配位空腔引入相應(yīng)的材料之中。 目前，利用預(yù)合成的MOC構(gòu)筑功能材料的策略主要有兩種。第一種是連接策略，即將MOC通過(guò)強(qiáng)的相互作用，通常是配位鍵或共價(jià)鍵進(jìn)一步連接成框架材料。當(dāng)采用配位鍵連接時(shí)，可能得到晶體材料或者超分子凝膠；當(dāng)采用共價(jià)鍵連接時(shí)，則通常得到無(wú)定形產(chǎn)物。其中，當(dāng)采連接基元為高分子鏈時(shí)，得到膜材料。 第二種是鑲嵌策略。這種策略是將預(yù)合成的MOC鑲嵌到各種基質(zhì)中。目前，采用的基質(zhì)主要為兩種，即高分子薄膜和介孔材料。將MOC溶液與聚合物溶液混合，再揮發(fā)除去溶劑是一種簡(jiǎn)單有效的把MOC引入聚合物膜的方法。此外，將MOC與聚合物前體混合再聚合以及將MOC直接作為一種共混聚合物的單體也是可以實(shí)現(xiàn)MOC的鑲嵌的。將MOC引入聚合物，可以為聚合物提供更多的空腔，從而提升其膜分離性能，另外，MOC的引入也可能對(duì)膜的機(jī)械性能、抗老化性能等產(chǎn)生影響。 將MOC鑲嵌在介孔材料的研究中，目前采用的介孔材料有多孔硅、MOF材料以及共價(jià)有機(jī)框架（COF）等。在介孔材料中引入MOC，一方面可以改變材料的孔洞結(jié)構(gòu)，另一方面可以起到分散MOC的作用，從而充分發(fā)揮MOC的功能。 總之，將預(yù)先合成的MOC作為原料進(jìn)行后續(xù)的材料構(gòu)筑是獲取新功能材料的有效途徑，但目前還處于起步階段。未來(lái)還發(fā)展需要更成熟的可以作為起始原料的MOC的合成策略、含有MOC的無(wú)定形材料的表針技術(shù)以及構(gòu)筑具有多類型MOC空腔的功能材料等。 論文信息 Strategies for the Construction of Functional Materials Utilizing Presynthesized Metal-Organic Cages (MOCs) Tian-Tian Li, Shu-Na Liu, Liang-Hua Wu, Dr. Song-Liang Cai, Prof. Sheng-Run Zheng ChemPlusChem DOI: 10.1002/cplu.202200172
