近日，课题组题为《Versatile ferrocene-based metal-organic frameworks constructed using 1,1'-ferrocene dicarboxylic acid: Synthesis, structure, property, and application》的综述论文在国际顶级杂志Coord. Chem. Rev. (IF=23.5)上发表。瑞金医院医学芯片研究所的邓正老师为论文第一作者兼通讯作者，瑞金医院医学芯片研究所的陈昌教授和浙江大学的彭新生教授为论文共同通讯作者。上海交通大学医学院附属瑞金医院医学芯片研究所为论文第一单位。

二茂铁基金属有机框架材料（Fc-MOFs）是一类由二茂铁基有机配体和金属节点通过配位键连接形成的多孔晶体材料。与传统MOFs不同，Fc-MOFs整合了二茂铁独特的光（光热、非线性光学）、电（电化学、氧化还原）、磁（磁性、磁热）性能和MOF材料高比表面积和孔隙率的多孔结构特性，在催化、生物医药、气体分离、能源存储、环境治理及生物传感等领域展现出了广泛的应用前景。

二茂铁基配体是Fc-MOFs最显著的特征。二茂铁作为典型的夹心型金属有机配合物，其环戊二烯基（Cp）环具有芳香性，可通过亲电取代反应生成多种功能化衍生物，用作构建Fc-MOFs的有机配体。其中，1,1’-二茂铁二甲酸（Fc(COOH)2）因其配位能力强、结构简单且容易合成得到而受到关注。Fc(COOH)2结构中的上下两个Cp环具有高的旋转自由度，其旋转能垒极低（约4 kJ·mol⁻¹），使得其具有独特的构象灵活性和非平面特征。虽然这一特性能通过促进层间偏移堆叠和防止空间冲突来促进二维层状结构的形成，但它阻碍了垂直于层平面方向形成规则且对称的连接，并且难以可靠精确地将其羧基导向三维网络扩展所需的正交空间维度上的金属节点，从而导致Fc-MOFs具有低维结构特征（如离散簇、一维链或二维层）。值得注意的是，通过采用柔性-刚性配体协同作用的机制，能构建出具有3D晶体结构的MOF材料。众所周知，MOF材料的性能与应用与其结构（包括晶体结构和微观结构）密切相关，而这些结构由配体、金属节点及合成参数共同决定。目前，具有独特中空微球、超薄二维纳米片和超小纳米颗粒状Fc-MOFs被报道合成。这些独特的晶体和形貌结构特性，能进一步放大Fc-MOFs的性能，在多个重要领域得到了应用验证。

尽管目前已有几篇关于Fc-MOFs的综述发表，但其多侧重于Fc-MOFs的特定方面，仍缺乏涵盖合成策略、结构特征、独特性质及应用场景的系统性综述。因此，本综述系统性地总结采用Fc(COOH)2构建的Fc-MOFs的合成条件、结构特征、独特性能及应用领域（包括催化、生物医药、能源存储、气体存储与分离、环境治理、水分捕获、传感器及其他新兴应用），最后提出该领域面临的挑战与发展机遇，有望启发新型Fc-MOFs的设计开发，并进一步拓展其应用范围。 

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0010854525007039

新闻编辑：邓正

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