单层或几层共价有机骨架（COFs）二维材料体系中极具吸引力的一个平台，通过对COFs构建块进行精准设计，有望实现其量身定制的功能和孔隙。尽管人们已经合成了众多层状COFs，但裂解它们的层间堆积以获得均匀厚度的COF薄片仍然充满挑战性。

近日，新加坡国立大学罗建平教授报道了通过将假轮烷单元结合到它们的主链中以实现分隔COF中的层间空间。

文章要点

1）这些假轮烷主-客体单元由紫精穿线单元和冠醚大环组成。大环结构单元由冠醚组成，冠醚带有二价或四价酰肼。利用这些冠醚结构单元，研究人员分别构建了夹在层间的[2+3]和[4+3] 2D COFs。固体之间通过强烈的非共价相互作用结合在一起，结晶成准2D复合物。

2）这种设计的独特之处包括：i）在由二聚冠醚酰肼构建的COF中，形成了两层厚度但只有一层腙键的晶胞，而大环的腙-未取代的苯环在另一层；ii）在由四齿冠醚酰肼构建的COF中，两层COF平面通过大环共价连接，形成包含双层的假单元。据了解，这种2D COF设计结合了嵌在双层单元内的具有平面外共价键的构件，先前从未报道过。

3）研究发现，大环也作为紫精的宿主，从而可以在COF中形成假轮烷单元。从超分子的角度来看，这正是在双层COF片中原位生成假轮烷复合物，进而削弱了层间堆积力，并实现了材料通过静电排斥自剥离。

Li, X., Xu, H., Leng, K. et al. Partitioning the interlayer space of covalent organic frameworks by embedding pseudorotaxanes in their backbones. Nat. Chem. (2020).

DOI：10.1038/s41557-020-00562-5

https://doi.org/10.1038/s41557-020-00562-5