近日，北京大學(xué)孫俊良課題組開發(fā)了一種基于手性模板的合成策略，實現(xiàn)了高結(jié)晶性手性共價有機框架（COF）的精準(zhǔn)構(gòu)筑，為手性聚合物領(lǐng)域提供了新突破。該研究以COF-300為模型，通過引入手性模板破壞其內(nèi)消旋構(gòu)象，成功構(gòu)筑出具有構(gòu)象手性的單晶COF。材料不僅具備高結(jié)晶性，還表現(xiàn)出卓越的熱穩(wěn)定性（200℃空氣中退火）和動態(tài)穩(wěn)定性（體積變化61%）（圖1）。
圖1共價有機骨架的構(gòu)象手性
圖2 手性的表征
圖3 手性COF的晶體結(jié)構(gòu)
圖4 構(gòu)象手性的動態(tài)結(jié)構(gòu)
此外，通過調(diào)控手性模板的鏈長、濃度和構(gòu)型，精準(zhǔn)調(diào)節(jié)了材料的立體化學(xué)，實現(xiàn)了從紫外到紅外波長范圍內(nèi)的圓二色性信號調(diào)控，最大吸收不對稱因子（gabs）變化幅度高達(dá)300%，最高值為0.012。為驗證該策略的普適性，研究團(tuán)隊進(jìn)一步合成了手性COF-304，證明該方法在不同框架設(shè)計中的適用性（圖1）。
這一策略顯著提升了手性COF的結(jié)晶性，克服了傳統(tǒng)手性聚合物易無定形化難以高度結(jié)晶的難題，為手性功能材料在分離、催化及光學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新思路，并為高分子材料的設(shè)計與性能優(yōu)化奠定了重要基礎(chǔ)。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13394
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