Topochemical Synthesis of Single-Crystalline Hydrogen-Bonded Cross-Linked Organic Frameworks and Their Guest-Induced Elastic Expansion
作者:Xuanfeng Jiang、Xunzhe Cui、Andrew J. E. Duncan、Liang Li、Russell P. Hughes、Richard J. Staples、Eugeny V. Alexandrov、Davide M. Proserpio、Yuyang Wu、Chenfeng Ke
DOI:10.1021/jacs.9b05232
日期:2019.7.10
Covalently linked single-crystalline porous organic materials are highly desired for structure-property analysis; however, periodically polymerizing organic entities into high dimensional networks is challenging. Here, we report a series of topologically divergent single-crystalline hydrogen-bonded cross-linked organic frameworks (HCOFs) with visible guest-induced elastic expansions, which mutually
共价连接的单晶多孔有机材料非常适合结构性能分析;然而,周期性地将有机实体聚合成高维网络是具有挑战性的。在这里,我们报告了一系列拓扑发散的单晶氢键交联有机骨架(HCOF),具有可见的客体诱导的弹性膨胀,它们将高结构有序和高柔性相互整合到一个框架中。这些 HCOF 是通过分子晶体与不同链长的烷基二硫醇光交联合成的。通过单晶 X 射线分析和 HCOF 及其相应单晶类似物的实验研究揭示了它们的详细结构信息。客体吸附后,由 3D 自缠结聚合物网络组成的 HCOF-2 晶体发生各向异性膨胀至其原始尺寸的两倍以上,而 2D 双层 HCOF-3 晶体显示出可见的分层吸附带,并沿其 2D 层的平面形成分层片. HCOF 网络的动态膨胀产生了客体诱导的孔隙,其体积比其永久性空隙大 473% 以上,根据其破纪录的水性碘吸附容量计算。温度门控 DMSO 吸附研究表明,HCOF 中交联剂的灵活性通过多种构象的共存提