两层波纹状二维双层（63）（658）拓扑配位聚合物：合成、结构及水诱导可逆转变

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摘要：
在水热条件下，以5-氨基间苯二甲酸（AIP）和4,4'-联吡啶（BPY）为原料，构建了两种具有双层结构的稳定超分子微孔聚合物[Co(AIP)(BPY)0.5·H2O]n·2nH2O（1）和[Ni(AIP)(BPY)0.5·H2O]n·2nH2O（2），二者均呈现罕见的（3,4）连接（63）（658）拓扑结构，经PXRD研究证实具有水诱导可逆转变特性。

研究背景：
1. 行业问题和研究现状：金属有机框架（MOFs）因独特拓扑结构和潜在应用受关注，但设计兼具稳定、柔性、可逆动态框架及永久多孔性的材料是行业挑战。
2. 本文创新：选用C2V对称性的AIP配体，借助其多配位模式及氢键、π-π作用潜力，合成出具有特殊拓扑结构且能水诱导可逆转变的MOFs。

实验部分：
1. 实验项目：目标聚合物合成；步骤：在AIP和BPY存在下，通过水热法合成聚合物1和2；结果：成功制备出两种同构的超分子微孔聚合物。
2. 实验项目：单晶结构分析；步骤：采用单晶X射线衍射分析聚合物结构；结果：聚合物1属P2(1)/c空间群，形成3D超分子网络，聚合物2与1同构。

分析测试：
1. 测试：热重分析（TGA）；结果：聚合物1在110℃前失去客体和配位水（计算值14.6%，实测14.2%），440℃后AIP配体分解（实测失重48.4%）；聚合物2在68℃前（计算4.8%，实测4.5%）和165℃前（计算9.7%，实测10.2%）分两阶段失重，400℃后配体分解（实测失重50.3%）；揭示：配合物热稳定性高于游离AIP。
2. 测试：粉末X射线衍射（PXRD）；结果：合成产物与模拟图谱吻合，脱水后衍射峰右移且保持尖锐，吸水后恢复原样；揭示：框架具有柔性，存在水诱导可逆转变。
3. 测试：孔隙结构计算；结果：聚合物1溶剂可及空隙率24.1%，孔尺寸8.8×8.1Å²；聚合物2为22.8%，孔尺寸8.8×7.9Å²；揭示：材料具有微孔特性。

总结：
1. 主要研究结果：成功合成两种同构超分子微孔聚合物，明确其结构、拓扑及水诱导可逆转变特性。
2. 创新突破：获得罕见（3,4）连接（63）（658）拓扑结构，实现水诱导可逆结构转变。
3. 潜在意义：为可逆水分子吸附材料的研发提供新方向。

Two corrugated 2D bilayer (63)(658) topological coordination polymers: Synthesis, structure, and water-induced reversible transformation
文章作者：Yunxia Hu, Wenwei Zhang, Xiaofei Zhang, Zhilin Wang, Yizhi Li, Junfeng Bai
DOI：10.1016/j.inoche.2008.12.005
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1387700308004498

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