如果一维(1D)杂化MOF由具有互连通道的不同MOF块组成,则它们是有吸引力的。然而,精确合成具有所需嵌段长度和序列的1D多嵌段MOFs仍然是一个巨大的挑战。
在这里,广岛大学Hiroshi Sato,东京大学Takuzo Aida提出了“光化学手术”方法,该方法结合了自上而下和自下而上的方法来实现1D MOFs的位点选择性溶解(去除)/结晶(重建)。
文章要点
1)研究人员采用光反应性MOFs,其通过将Cd2+或Zn2+与包含光致变色双吡啶配体(PyDTEopen或PyDTZEopen)和间苯二甲酸酯(5-硝基间苯二甲酸酯(nip2-)或5-溴间苯二甲酸酯(bip2-))的混合物络合来制备。
2)这些MOF是作为高纵横比、针状、无色晶体获得的,其具有平行于长针状轴取向的1D通道。例如,当光反应性DTECdMOFNO2([Cd(nip)(PyDTEopen)(H2O)]n)在两端用金属合金固定在玻璃基板上,并在N,N-二甲基甲酰胺/甲醇(DMF/MeOH)中通过光掩模暴露于UV光60分钟时,通过溶解除去未掩蔽部分以产生50微米间隙。
3)将所得样品在25℃下浸入含有构建DTZECdMOFNO2所需组分的DMF/MeOH中24小时([Cd(nip)(PyDTZEopen)(H2O)]n)。最终,用DTZECdMOFNO2填充间隙,产生三嵌段杂化MOF(DTECdMOFNO2−DTZECdMOFNO2−DTECdMOFNO2)。
4)客体扩散实验的结果证实了新形成的DTZECdMOFNO2嵌段与主体DTECdMOFNO2嵌段共享其1D通道。“光化学手术”可用于合成具有非常规序列和形态的1D杂化MOF,例如蜂窝状和倒置蜂窝状图案的杂化物。
参考文献
Kunyi Leng, et al, “Photochemical Surgery” of 1D Metal−Organic Frameworks with a Site-Selective Solubilization/Crystallization Strategy, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c07995
https://doi.org/10.1021/jacs.3c07995