生长机制是金属二维MOFs研究中最吸引人的主题之一。然而，它的研究仍然被认为是一个重大的挑战。

有鉴于此，华东理工大学刘培念教授等人，利用扫描隧道显微镜，在原子尺度上研究了炔-金属二维MOFs在Ag（111）和Au（111）表面上的生长机理。

本文要点

1）由于Ag（Au）-炔基的有机金属键强度要强于配位键（例如M-N或M-O），因此认为在金属二维MOFs形成过程中形成的中间体可能更稳定且更易于识别。

此外，由Ag(Au)-炔基组成的规则有机金属网络的形成需要更高的温度，这可能提供了利用温度渐进方法监测生长机制的机会。与CBr键相比，由于C-Cl键具有更高的键强度和较低的反应性，观察到在CCl₃基团偶联过程中，C-Cl键依次被活化。

2）值得注意的是，这些途径对于Ag(111)和Au(111)是不同的。在Au(111)上观察到明显的瞬态产物和规则的网络相，包括手性结构和网络类型。在1,3,5-三(氯乙基)苯与Ag(111)的反应中，在393 K处形成蜂窝状Ag-炔基网络，只观察到短链的中间体。相比之下，同样的前驱体在Au(111)上在503 K处形成了蜂窝状的Au-炔基网络。

3）逐步退火导致逐步演化过程，其中三个Cl-炔键的顺序活化导致二聚体，之字形链以及新型手性网络作为中间体的形成。此外，密度泛函理论计算表明，氯原子在协助金属-炔基键断裂以形成Cl-金属-炔基过程中起着至关重要的作用，这保证了断裂/形成平衡的可逆性，是形成规则的大规模金属二维MOFs的关键。

参考文献：

Chen-Hui Shu et al. Atomic-Scale Visualization of Stepwise Growth Mechanism of Metal-Alkynyl Networks on Surfaces. J. Am. Chem. Soc., 2020.

DOI: 10.1021/jacs.0c04311

https://doi.org/10.1021/jacs.0c04311