前两个基于笼的结晶共价有机骨架,笼-COF-1 和笼-COF-2,由棱柱状的含三醛分子笼构成。笼子包含两个
水平的
间苯三酚和三个垂直的三嗪部分,形成三个相同的 V 形空腔。通过与
对苯二胺和4,4'-联
苯二胺反应,形成了具有六边形骨架并具有独特结构的两个笼状COF。由于柱状笼节点,连接器以其 π 表面而非 CH 位点悬挂在孔中,并享有 13C CP/MAS NMR 建议的某些旋转动力学。二
亚胺键的反方向导致波纹层,其通过在 AB 层和 AC 层中交替堆叠笼子两侧面而以独特的 ABC 模式堆积。这种堆积沿 c 轴形成三角形通道,由于在悬挂连接器上产生的大开放空间,这些通道在 ab 平面内相互连接,类似于 3D COF 的多孔特性。笼型 COF 具有永久孔隙率,可以吸附由作为主要吸附位点的内在笼腔促进的
CO2。前所未有的笼式-COFs 不仅融合了 2D 和 3D COFs 的边界,而且还将多孔有机笼连接到扩展的结晶有机框架。