金属有机框架（MOFs）是一类先进的材料，其模块化结构使得其可将高微孔性与一系列功能特性相结合。尽管近年来MOFs取得了长足的发展，但通过设计实现热力学稳定性的控制仍然是一个挑战。近日，加州大学戴维斯分校Alexandra Navrotsky，麦吉尔大学Tomislav Friščić等通过系统的实验和理论研究探究了连接基功能化与MOFs的热力学稳定性之间关系。
本文要点：
1）作者以八个基于不同的2-取代咪唑基连接基的同构沸石咪唑基骨架（ZIFs）为模型进行了研究。研究表明，根据取代基的不同，骨架的形成焓表现出很大的变化（30 kJ·mol-1），而摩尔体积仅发生很小的变化。这些能量特性很容易通过密度泛函理论（DFT）计算得到。
2）作者发现，MOFs形成焓的这些变化与连接基取代基的易接触特性（例如Hammett σ-常数或静电表面电势）线性相关。
该工作首次提供了MOFs热力学和连接基结构之间的可量化关系，为设计和调整MOFs稳定性提供了一条途径。
Novendra Novendra, et al. Linker Substituents Control the Thermodynamic Stability in Metal–Organic Frameworks. J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c09284
