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　　網格化學研究的重點是通過有限的分子單元構筑可預測的框架結構。迄今為止，在這一領域的經典研究案例主要集中于金屬-有機框架(MOFs)和共價有機框架(COFs)材料。其實，網格化學也可以用來預測離散型的化合物，包括金屬有機-配位籠(MONCs)和多孔有機籠(POCs)。與傳統(tǒng)的MOF和COF材料不同，POCs和MONCs屬于孤立的結構，這些離散的構筑單元通過弱相互作用組裝成有序結構，其孔隙由籠內空腔和堆積貫通孔組成。POCs具備良好溶解性的獨特優(yōu)勢，可以很容易地在溶液中加工、再生和功能化，這在難溶的多孔框材料較難實現。然而，利用網格化學系統(tǒng)地設計與合成這類有機分子籠的例子卻十分少見。

　　在國家自然科學基金項目、中科院前沿科學重點研究計劃和中科院戰(zhàn)略性先導科技專項(B類)的資助下，福建物構所結構化學國家重點實驗室袁大強研究員課題組基于網格化學成功地構筑了三種不同類型的間環(huán)杯[4]芳烴基POCs，包括具有奇偶效應的[2+4]燈籠狀有機籠，未見報道的[3+6]三棱柱狀有機籠，和迄今為止最大的[6+12]八面體有機籠。這些籠狀化合物都是由相同的四醛基間環(huán)杯[4]芳烴與不同的二胺類連接體通過席夫堿反應組裝而成，并且通過X射線結晶學、氣體吸附測試、核磁共振氫譜和高分辨質譜對其結構進行了全面的表征。特別需要指出是，所制備的多孔有機籠的窗口直徑能夠連續(xù)地由3.8提高到11.6 ；空腔體積能夠連續(xù)地由358提升到11243 ；比表面積能夠由38 m²/g提高到2803 m²/g。這項工作表明，間環(huán)杯[4]芳烴是制備多孔有機籠的極佳前體單元。值得注意的是，這些多孔有機籠上含有豐富的杯芳烴π電子“空腔”、胺基以及酚羥基位點，可能是氣體存儲和分離以及主-客體化學的潛在材料。此外，這些多孔有機籠在很多溶劑中可溶，它們也可能是構筑分子籠混合/復合膜和多孔液體的潛在材料。目前，這方面的研究正在進行中。

　　該文章的第一作者是蘇孔釗副研究員，上述研究工作發(fā)表在J. Am. Chem. Soc. DOI: 10.1021/jacs.0c07367)。此外，該研究團隊此前在間環(huán)杯[4]芳烴衍生物材料的設計、合成及性能研究方面也取得系列研究進展，相關成果發(fā)表在（Nat. Commun., 2018, 9, 4941; ACS Sustainable Chem. Eng., 2018, 6, 17402; Ind. Eng. Chem. Res., 2019, 10.1021/acs.iecr.9b05312; Chin.Chem.Lett. 2020, 31, 2023；Sci China Chem., 2018, 61, 664; Chem. Commun., 2017, 52, 9598；Cryst. Growth Des., 2017, 17, 5625）。

　　文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c07367.