Science發布COF全新研究：COF的單晶XRD結構表征手段

木文韜 5年前 (2018-07-06) 15235瀏覽

【引言】

結晶問題是多孔共價有機骨架（COF）化學中的突出問題，它們的結構表征僅限于粉末X射線或電子衍射數據的建模和解決方案。尚未報道適合于X射線衍射表征的COF單晶。目前，需要通過單晶XRD（SXRD）確定結構解決方案有以下問題：（i）從粉末衍射數據模擬COF結構是困難的；（ii）原子位置和幾何參數（鍵長和角度）通常無法實現；（iii）由相互滲透的框架和無序引起的復雜性仍未被發現；（iv）其毛孔內的物質排列未知。

【成果簡介】

今日，在蘭州大學王為教授，北京大學孫俊良教授和美國加州大學伯克利分校Omar M. Yaghi教授（共同通訊作者）的帶領下，與伯克利全球科學研究所，百時美施貴寶公司和天津化學化工協同創新中心合作，報告了一種使用苯胺作為調制劑來生長由強亞胺鍵（~600 kJ/mol）固定在一起的高質量三維（3D）多孔COF大單晶。苯胺具有與COF成分相似的反應性，但是它是單官能的，并且作為成核的抑制劑，因此改變了結晶過程。高質量的晶體允許收集高達0.83?分辨率的單晶X射線衍射數據，從而產生明確的解決方案和精確的各向異性細化。具體地，破解亞胺基COF-300中的相互滲透程度，并確定水合形式的COF-300中的水的排列。COF-303的反向亞胺連接性與非反向類似物不同，并且獲得了等網狀擴展的COF（LZU-79）的晶體結構。此外，團隊用罕見的lon-b-c3拓撲結構解決并改進了新合成的手性LZU-111的單晶結構。相關成果以題為“Single-crystal x-ray diffraction structures of covalent organic frameworks”發表在了Science上。