Nature：二维分子织物自组装

在日常生活中，织物再常见不过了。近年来，在纳米尺度编织各向同性的晶态COF，以及超分子二维编织和单层表面支撑的交织二维聚合物，赋予了常规纺织品特有的柔韧性，薄度，各向异性强度和孔隙率。

长期以来，科学家曾多次尝试直接通过自下而上的策略，将分子构筑单元自组装成二维编织的线性有机聚合物链，金属模板法是进行分子级结构组装的强大工具，可实现链节和其他纠缠结构所必需的有序缠结。原则上，这种方法有可能将预编织的金属配位分子网格二维化，以形成可编织的分子材料。

但是，目前为止，尚未成功！

有鉴于此，曼彻斯特大学David A. Leigh等人报道了一种金属离子模板法，可以实现二维分子织物的精准自组装。

基于阴离子和金属离子模板，研究人员发展了一种金属配位的3×3分子交织网格作为合成分子结的中间体。每条配体链（1）包含八面体Fe（II）离子的三个三齿位点，由噻唑并[5,4-d]噻唑基团隔开。

研究人员将编织的分子“碎片”细分为一种由脂族和芳香族聚合物链交替编织的层状材料。缓慢沉淀的预编织网格之间进行连接后，除去离子模板，最终形成堆叠和簇状薄片结构的有机分子材料。每个薄层的长度和宽度可达数百微米，但厚度仅有约4nm，经线和纬线的单链聚合物线之间通过周期性的机械缠结保持链接。

这种层状二维分子织物材料具有远程有序结构，并呈现出双折射性，刚度是线性聚合物的两倍，像宏观纺织品一样沿着明确的线条分层和撕裂。当掺入聚合物支撑的膜中时，这种层状二维分子织物材料可以充当网状结构，允许小离子通过，抑制大离子的通过。

总之，这项研究实现了一维线状结构“自上而下”的编织自组装。预编织分子构筑单元的镶嵌或网状结构，为聚合物链二维（甚至可能是三维）编织领域提供了新的思路，为聚合物结构和拓扑学领域相结合带来了新的借鉴。

参考文献：

DavidP. August et al. Self-assembly of a layered two-dimensional molecularly wovenfabric. Nature 2020, 588, 429–435.

https://www.nature.com/articles/s41586-020-3019-9