COF热点文章(20230305-20230311)

1.Porphyrin-Based Covalent Organic Frameworks Anchoring Au Single Atoms for Photocatalytic Nitrogen Fixation

卟啉基COF锚定Au单原子用于光催化固氮

Ting He, Zhanfeng Zhao, Ruoyang Liu, Xinyan Liu, Bing Ni, Yanping Wei, Yinglong Wu, Wei Yuan, Hongjie Peng, Zhongyi Jiang, and Yanli Zhao

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-08

https://doi.org/10.1021/jacs.2c10233

天津大学姜忠义课题组报道了一系列锚定Au单原子的卟啉基COF (COFX−Au, X=1−5)用于光催化固氮。卟啉结构作为锚定金单原子的位点以及光捕获天线。通过控制卟啉单元近端和远端位置的官能团，可以调节Au催化中心的微环境。结果表明，具有强吸电子基团的COF1−Au具有较高的产NH3活性，产NH3速率分别为333.0±22.4 μmol g−1 h−1和37.0±2.5 mmol gAu−1 h−1，比具有给电子官能团和卟啉−Au分子催化剂的COF4−Au高2.8倍和171倍。在具有两种强吸电子基团的COF5−Au催化下，NH3产率可进一步提高至427.9±18.7 μmol g−1 h−1和61.1±2.7 mmol gAu−1 h−1。构效关系研究表明，吸电子基团的引入促进了光生电子在整个框架内的分离和输运。

 

2.General Strategy for Incorporation of Functional Group Handles into Covalent Organic Frameworks via the Ugi Reaction

通过Ugi反应将功能组并入COF的一般策略

Alexander Volkov, Jiashan Mi, Kanika Lalit, Puranjan Chatterjee, Dapeng Jing, Scott L. Carnahan,

Yunhua Chen, Simin Sun, Aaron J. Rossini, Wenyu Huang, and Levi M. Stanley

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1021/jacs.2c12440

爱荷华州立大学黄文裕课题组报告了一种通过Ugi多组分反应在COF中引入官能团的一般策略。为了证明这种方法的通用性，合成了具有六边形和kagome形态的COF。除此之外，还对前期涉及到亚胺键链接转换的COF进行了总结。

 

3.Construction of Monophosphine−Metal Complexes in Privileged Diphosphine-Based Covalent Organic Frameworks for Catalytic Asymmetric Hydrogenation

在二膦基COF中构建单磷金属配合物用于催化不对称氢化

Zehao Zheng, Chen Yuan, Meng Sun, Jinqiao Dong, Yan Liu, and Yong Cui

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-10

https://doi.org/10.1021/jacs.2c11037

上海交通大学崔勇课题组在共价有机框架中成功构建了手性单膦- Ir/Ru配合物，用于对映选择性氢化反应。通过对映体MeO- BIPHEP的四醛与线性芳香二胺的缩合反应，ABC堆叠，制备了两个均手性二维COF，其中每个二膦的两个P原子被分离并固定。因此，与均相螯合类似物相比，COF的合成后金属化提供了单位点Ir/Ru−单膦催化剂，在喹啉和β-酮酯的不对称加氢中表现出优异的催化和可回收性能，可提供高达99.9%的ee值。

 

4.Construction of Multiform Hollow-Structured Covalent Organic Frameworks via a Facile and Universal Strategy for Enhanced Sonodynamic Cancer Therapy

通过一个简单且通用的策略构建多样的空心COF用于增强声动力癌症治疗

Sainan Liu, Kunkun Dou, Bin Liu, Maolin Pang, Ping’an Ma and Jun Lin

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-06

https://doi.org/10.1002/anie.202301831

中科院长春应化所林君课题组提出了一种基于溶剂蒸发和亚胺键氧化的两步可控合成HCOFs的方法。该策略大大缩短制备HCOFs的反应时间，并通过Fenton反应产生的羟基自由基(•OH)氧化亚胺键制备了7种HCOFs。重要的是，该策略巧妙地构建了一个具有不同纳米结构的HCOFs库，包括碗状、蛋黄壳状、胶囊状和花状形态。由于空腔较大，所获得的HCOFs是药物递送的理想候选，用于装载5种小分子药物，增强了体内声动力癌症治疗。

 

5.In-Situ Synthesis of AIEgen-based Porous Organic Polymer Films by Interfacial Amino-yne Click Polymerization for Efficient Light-Harvesting

通过界面仲氨-炔点击聚合原位合成AIE基多孔有机聚合物膜用于光捕获

Bo Song, Liang Zhang, Jianwei Sun, Jacky W. Y. Lam, and Ben Zhong Tang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-06

https://doi.org/10.1002/anie.202302543

香港科技大学唐本忠课题组报道了一种无催化剂、原子经济的界面氨基-炔click聚合方法，在室温下原位合成了基于聚集诱导发光(AIEgen)的新型多孔有机聚合物薄膜。通过粉末x射线衍射和高分辨率透射电镜对POP薄膜的晶体性质进行了表征。通过氮吸收实验，证明了其良好的孔隙率。通过调节单体浓度，可以很容易地将POP薄膜的厚度从16 nm调节到~1 μm。更重要的是，这些基于AIEgen的POP薄膜具有高的绝对光致发光量子产率，高达37.8%，具有良好的化学稳定性和热稳定性。基于AIEgen的POP薄膜可以封装有机染料(如尼罗红)，进一步形成具有大红移(Δλ = 141 nm)、高效能量传递能力(Φ ET = 91%)和高天线效应(11.3)的人工光收集系统。

 

6.Post-Nickelation of a Crystalline Trinuclear Copper Organic Framework for Synergistic Photocatalytic Carbon Dioxide Conversion

一个结晶的三核Cu有机框架材料后修饰Ni用于协同光催化二氧化碳的转化

Xinxin Wang, Xu Ding, Yucheng Jin, Dongdong Qi, Hailong Wang, Yuesheng Han, Tianyu Wang, Jianzhuang Jiang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-08

https://doi.org/10.1002/anie.202302808

北京科技大学姜建壮课题组通过共价键和配位键铜有机框架的设计前合成和合成后修饰相结合，成功制备了异质金属框架，实现了对框架材料电子结构的调控，进而实现了对框架材料光催化二氧化碳转化性能的调控。三核铜簇与镍离子在异金属骨架中的协同作用，使三铜部分具有双稳定的Cu35+/Cu34+状态，从而提高了CO2对CO的转化率和选择性。

 

7.Reticular Chemistry-Enabled Sonodynamic Activity of Covalent Organic Frameworks for Nanodynamic Cancer Therapy

网状化学增强声动力活性的COF用于纳米动力癌症治疗

Yanqiu Duan, Yang Yu, Peilai Liu, Yao Gao, Xinyue Dai, Liang Zhang, Liang Chen, and Yu Chen

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1002/anie.202302146

上海大学陈雨课题组报道了基于网状化学的由两个惰性单体合成COF的方法，得到了一种具有固有声动力活性的COF基声敏剂(TPE-NN)。随后，制备了纳米级COF TPE-NN，并将其嵌入铜(Cu)配位位点以获得TPE-NN-Cu。结果表明，Cu配位可以增强TPE-NN的声动力效应，而超声(US)照射的声动力治疗可以增强TPE-NN-Cu的化学动力学效应。因此，TPE-NN-Cu在超声照射下显示出基于相互增强的声/化学纳米动力治疗的高性能抗癌效果。

 

8.Pyrene-Based Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production

吡啶基COF用于光催化过氧化氢制备

Jiamin Sun, Himanshu Sekhar Jena, Chidharth Krishnaraj, Kuber Singh Rawat, Sara Abednatanzi, Jeet Chakraborty, Andreas Laemont, Wanlu Liu, Hui Chen, Ying-Ya Liu, Karen Leus, Henk Vrielinck, Veronique Van Speybroeck, and Pascal van der Voort

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-10

https://doi.org/10.1002/anie.202216719

根特大学Pascal Van Der Voort课题组制备了4种含芘单元的多孔共价有机框架，并对其光催化生产H2O2进行了研究。研究通过密度泛函理论计算得到了补充，证明了芘单位比之前报道的联吡啶和(二芳氨基)苯单位更活跃地产生H2O2。H2O2分解实验验证了芘单元在COF大表面积上的分布对催化性能起着重要作用。Py-Py-COF虽然比其他COF含有更多的芘单位，但由于在有限表面积上的小范围内密集集中的芘，导致了高H2O2分解。因此，采用水-苯甲醇两相反应体系抑制H2O2分解。

 

9.An iodide-containing covalent organic framework for enhanced radiotherapy

一个含碘的COF用于增强放疗

Le-Le Zhou, Qun Guan, Wei Zhou, Jing-Lan Kan, and Yu-Bin Dong

Chem. Sci. (IF 9.969) Pub Date: 2023-03-06

https://doi.org/10.1039/D3SC00251A

山东师范大学董育斌课题组通过三组分一锅反应在室温下合成了含碘阳离子COF。所得TDI-COF可作为肿瘤放射增敏剂，通过辐射诱导DNA双链断裂和脂质过氧化增强放疗，并通过诱导铁死亡抑制结直肠癌肿瘤生长。

 

10.Pyrazine-Functionalized Donor–Acceptor Covalent Organic Frameworks for Enhanced Photocatalytic H2 Evolution with High Proton Transport

吡嗪基功能化的给受体COF用于增强光催化产氢高质子传输

Feng-Dong Wang, Li-Juan Yang, Xin-Xin Wang, Yi Rong, Li-Bin Yang, Chen-Xi Zhang, Fang-You Yan, and Qing-Lun Wang

Small (IF 15.153) Pub Date: 2023-03-08

https://doi.org/10.1002/smll.202207421

天津科技大学张晨曦课题组报道了一种以电子给体4,4',4″,4'″-(芘-1,3,6,8-四)四苯胺和电子受体4,4 ' -(吡嗪-2,5-二基)二苯甲醛为结构，具有有序稳定π共轭结构的新型给-受体(D-A) COF材料PyPz-COF。吡嗪环的引入使PyPz-COF具有独特的光学、电化学和电荷转移特性，并带来了丰富的C=N基团，通过氢键富集质子，增强了光催化性能。因此，PyPz-COF在Pt作为辅助催化剂的情况下，光催化产氢性能显著提高，可达7542 μ mol g−1 h−1，与未引入吡嗪的PyTp-COF (1714 μ mol g−1 h−1)形成鲜明对比。此外，吡嗪环上丰富的氮位和明确的一维纳米通道使所制备的COF可以通过氢键约束将H3PO4质子载体固定在COF中。所得材料在353 K、98% RH条件下具有高达8.10 × 10−2 S cm−1的质子导率。

 

11.Designed Sulfonate-Based Covalent Organic Frameworks with Dual Functions of Recognition and Encapsulation

拥有识别和包封双功能的磺酸基COF

Shuaishuai Shang, Shuhao An, He Li, Jianping Li, Shenping Zhang, Changjun Peng, Honglai Liu,

and Jun Hu

J. Mater. Chem. A (IF 14.511) Pub Date: 2023-03-07

https://doi.org/10.1039/D2TA08915G

华东理工大学胡军课题组制备了一种二磺酸基COF，由于其具有荧光团、空间位阻和层间水受体的多重作用，从而促进了COF的自剥落。分离的荧光共价有机纳米片(f-sCON)对水溶液中TCH残留具有良好的敏感性，可用于f-sCON凝胶的裸眼荧光器件。由于磺酸COF对TCH的高容量和快速动力学，在连续流动的磺酸-COF吸附剂和f-sCON凝胶混合柱中同时实现了TCH的去除和检测。

 

12.Driving Fluorescence by Forming AIEgens in a Hollow Azine-Linked Covalent Organic Framework

在空心吖嗪链接的COF中形成AIEgens驱动荧光

Yue-Dang Xia, Yue Cheng, Yuan-Jian Wu, Yan Xia, and Xue-Bo Yin

Chem. Mater. (IF 10.508) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c00043

上海工程技术大学尹学博课题组采用牺牲模板法合成了具有AIEgen性质的空心共价有机框架材料（简称ACOF）。研究表明，在不同溶剂甚至固体状态下，HACOF在635 nm处观察到强烈的红色发射，Stokes位移达260 nm，量子率高达13.2%。分子内氢键是形成HACOF发光AIE片段的关键，由1,3,5-三甲酰苯制备的无发射无羟基COF证明了这一点。特殊的发射机制使HACOF具有低背景、低检测限(157 nM)和宽响应范围(0.1 ~ 300 μM)的NH3传感特性。

 

13.Covalent Organic Frameworks for Atmospheric Water Harvesting

COF用于大气集水

Ha L. Nguyen

Adv. Mater. (IF 32.086) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1002/adma.202300018

加州大学伯克利分校Ha L. Nguyen综述了COF集水的相关研究。利用网状材料在大气中收集水是一项创新，有可能改变世界。使用共价有机框架(COFs)来捕获水具有很大的应用前景，因为COFs不含金属，在工作条件下稳定，并且可以有意地设计其结构以满足这一应用的要求。为了促进大气集水COFs的化学性质和应用，讨论了合成合适的集水COFs的重要特征。然后强调了使用COFs作为集水器的实现，展示了集水性能如何与结构设计相关。最后，提出了COF化学进一步研究的前景和研究方向。