福建物構所洪茂椿團隊：柔性金屬有機框架材料研究取得進展

【成果簡介】

中國科學院院士、中科院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員洪茂椿帶領的課題組，與美國德克薩斯A&M大學教授周宏才課題組合作，設計合成了一系列基于六核鋯簇的柔性MOF材料。這些柔性MOF材料具有很好的穩定性，在酸性條件下不會坍塌或分解。它們對液溴具有非常高的吸附量，還可以有效延長液溴在常溫常壓條件下的保存時間。相對于具有類似孔隙率的剛性MOF材料，柔性MOF材料具有更高的溴吸附性能。因此，這些柔性的MOF材料可以作為液溴存儲材料。此外，吸附了溴的柔性MOF材料可以用于聯二萘酚等反應底物的溴化反應。在常溫常壓條件下，其溴化反應的產率遠高于直接以液溴溴化。利用X-射線單晶衍射技術，研究人員對這些MOF材料的柔性進行了深入的研究。

【圖文導讀】

圖1 結構比較

（a）具有fcu拓撲的UiO-67由12個連接的Zr6簇和線性配體組成，而具有bcu拓撲的PCN-700由8個連接的Zr6簇和二甲基化的線性配體組成

（b）具有不同取代基的配體采用T_d或D_2h對稱性

圖2 結構示意圖

（a）PCN-605-H的結構

（b）PCN-606-OMe的結構

【研究內容】

相對于剛性金屬有機框架（MOF）料，柔性MOF材料具有永久多孔性和結構多樣性等特點，而且該類材料可以在保持自身晶態的同時亦可對外界的熱、聲、光、電等刺激做出響應。由于具有小孔與大孔結構（或無孔到有空）之間的轉變，該類材料在氣體吸附與存儲方面表現出良好的應用前景。

這一系列高穩定柔性MOF材料的設計合成，為柔性晶態材料在氣體存儲與分離、藥物緩釋和催化等領域的應用提供了良好的研究平臺，相關研究結果發表在德國應用化學上。研究工作得到了中科院戰略性先導科技專項、國家重點基礎研究發展計劃（973計劃）、國家自然科學基金、中科院青年創新促進會、海西研究院“春苗”青年人才專項等的支持。

原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171127_4624573.shtml

文獻鏈接：Flexible Zirconium MOFs as Bromine-Nanocontainers for Bromination Reactions under Ambient Conditions（Angew. Chem. Int. Ed.,2017,DOI：10.1002/anie.201709186）

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