福建物构所洪茂椿团队：柔性金属有机框架材料研究取得进展

【成果简介】

中国科学院院士、中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员洪茂椿带领的课题组，与美国德克萨斯A&M大学教授周宏才课题组合作，设计合成了一系列基于六核锆簇的柔性MOF材料。这些柔性MOF材料具有很好的稳定性，在酸性条件下不会坍塌或分解。它们对液溴具有非常高的吸附量，还可以有效延长液溴在常温常压条件下的保存时间。相对于具有类似孔隙率的刚性MOF材料，柔性MOF材料具有更高的溴吸附性能。因此，这些柔性的MOF材料可以作为液溴存储材料。此外，吸附了溴的柔性MOF材料可以用于联二萘酚等反应底物的溴化反应。在常温常压条件下，其溴化反应的产率远高于直接以液溴溴化。利用X-射线单晶衍射技术，研究人员对这些MOF材料的柔性进行了深入的研究。

【图文导读】

图1 结构比较

（a）具有fcu拓扑的UiO-67由12个连接的Zr6簇和线性配体组成，而具有bcu拓扑的PCN-700由8个连接的Zr6簇和二甲基化的线性配体组成

（b）具有不同取代基的配体采用T_d或D_2h对称性

图2 结构示意图

（a）PCN-605-H的结构

（b）PCN-606-OMe的结构

【研究内容】

相对于刚性金属有机框架（MOF）料，柔性MOF材料具有永久多孔性和结构多样性等特点，而且该类材料可以在保持自身晶态的同时亦可对外界的热、声、光、电等刺激做出响应。由于具有小孔与大孔结构（或无孔到有空）之间的转变，该类材料在气体吸附与存储方面表现出良好的应用前景。

这一系列高稳定柔性MOF材料的设计合成，为柔性晶态材料在气体存储与分离、药物缓释和催化等领域的应用提供了良好的研究平台，相关研究结果发表在德国应用化学上。研究工作得到了中科院战略性先导科技专项、国家重点基础研究发展计划（973计划）、国家自然科学基金、中科院青年创新促进会、海西研究院“春苗”青年人才专项等的支持。

原文链接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171127_4624573.shtml

文献链接：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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