找到一个解决方案生产单晶多孔聚合物

有机合成聚合物通常是不溶性多晶或非晶产品而不是单个晶体。单晶的直接合成多孔聚合物在聚合物科学和晶体工程仍然是一个挑战。

然而,许多《生物在自然界发现的与多个超分子相互作用,可以实现单晶形式辅助暗示可逆超分子相互作用可以用来调节多孔高分子材料的结晶度。

在合成发表在《自然》杂志的一项研究中,刘天府教授领导的研究小组,曹教授荣从福建研究所研究物质的结构的中国科学院提出的策略来实现单晶的多孔聚合物。

层次结构的天然蛋白质晶体和一些核酸,1 d共价链生成高度结晶,甚至单晶产品通过非共价超分子相互作用的协同组合,并进一步折叠成特定的空间构象为二级,三级和四级结构。受此启发,研究人员设想,一维链的明智的选择可调动态共价键和超分子相互作用可能产生的直接合成单晶多孔聚合物与期望的蛀牙,离子通道和功能。

他们设计并合成了一种单晶多孔聚合物基氢键有机框架(PHOF-1)通过一锅法路线并通过单晶x射线衍射研究证实其结构。

研究人员发现,1,4-phenylenebisboronic酸单体聚合成一个四聚物买得起一个九人B4O52——集群(一级结构),进一步延伸到1 d共价链(二级结构)共价交联通过氢键和静电相互作用(三级结构),最终演变为承受氢键有机框架(四级结构)。

与不溶性二维或三维交联多孔聚合物,一维聚合物链显示优良的溶解性和加工性能的解决方案。溶解PHOF-1保持连续的一维链结构与一个非常窄的分子量分布和可以再生可逆在单晶或无定形状态取决于溶剂蒸发速度。

利用解决方案的可加工性,研究者不断涂PHOF-1到无纺布买得起一个功能性复合纺织捕捉NH3的能力。

这种设计策略可能会打开一个新途径的探索单晶多孔高分子材料与精确的结构信息,在孔隙空间,和简单的解决方案可加工性。

参考:刘BT,龚SH,江泽民XT,等。一个解决方案适合加工的单晶多孔有机聚合物。Nat Synth。5月4日在线发表2023:1-7。doi:10.1038 / s44160 - 023 - 00316 - 4

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