共价有机框架（COFs）是新型的晶体多孔固体材料，通过合理地设计和合成可以对其进行微调，并增强其功能。三维（3D）COFs很少见，因为在多面体几何结构中可以提供多个反应性位点的有机构筑单元非常有限。近日，利物浦大学Andrew I. Cooper，Marc A. Little，Linjiang Chen等合成了有机笼分子（cage-6-NH₂），并将其用作三角柱节点，获得了第一个基于笼状的3D COF，3D-Cage COF-1。

本文要点：

1）作者利用合理设计的有机笼状分子，该分子既具有形状持久性，又提供了六个反应性位点，排列成三棱柱形，可以在三个维度上扩展。

2）获得的3D COF具有以前未报告的双重互穿的acs拓扑结构，具有可逆的动态行为，可在小孔（sp）结构和大孔（lp）结构之间转换。

3）实验表明，该3D COF还具有高的CO₂吸收率，并可在低湿度（<40％）条件下捕获水。

该工作证明了通过使用有机笼作为构筑单元来扩展3D COF的结构复杂性的可行性。

Qiang Zhu, et al. 3D Cage COFs: A Dynamic Three-Dimensional Covalent Organic Framework with High-Connectivity Organic Cage Nodes. J. Am. Chem. Soc., 2020

DOI: 10.1021/jacs.0c07732

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07732