锆基金属有机骨架因其优异的稳定性、柔性结构和有趣的功能而引起了人们的极大关注。而精确控制其晶体结构,包括拓扑结构、孔隙率、组成和构象,是对其功能定制面临的重要挑战。
近日,浙江大学黄宁研究员,美国德州农工大学周宏才教授,瑞典斯德哥尔摩大学黄哲昊研究员报道了开发了一种新的具有csq拓扑网的Zr-MOF(PCN-625),它类似于著名的PCN-222和NU-1000的拓扑网。然而,显著的区别在于PCN-625中垂直于孔表面而不是平行的卟啉环构象。
文章要点
1)在典型的溶剂热条件下,以BBCPPP和Zr6团簇为构建块,在TFA的存在下构建得到PCN-625。此外,在相同条件下,铁卟啉配体Fe-BBCPPP也被用于构建PCN-625(Fe)。
2)研究发现,PCN-625具有两种类型的一维通道,直径分别为2.03 nm和0.43 nm。此外,垂直卟啉和缩小的孔径会限制底物对骨架中活性中心的可及性。
3)根据其结构特点,PCN-625(Fe)可作为一种有效的多相催化剂用于尺寸选择性的[4+2]异Diels−Alder环加成反应。该催化剂具有较高的化学稳定性,可重复使用六次以上。
这项工作表明,Zr-MOF可以作为一种定制的支架,具有更强的柔性,从而实现面向目标的功能化。
参考文献
Liting Yang, et al, Ligand-Directed Conformational Control over Porphyrinic Zirconium Metal−Organic Frameworks for Size-Selective Catalysis, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c03960
https://doi.org/10.1021/jacs.1c03960