异孔共价有机框架：一类新型有机多孔材料

共价有机框架（Covalent organic frameworks, COFs）是一类结晶性有机多孔聚合物。其主要特征是内部存在均匀分布的特定大小的孔结构，这些孔赋予了共价有机框架一些独特的性质，使得它们在气体存储与分离、催化以及光电材料等方面都具有重要应用。自2005年第一例共价有机框架被报道以来，已有上百种该类材料被制备出来，但它们都有一个共同的特点，即每一种共价有机框架都只含有一种形式的孔。由于在共价有机框架中孔的结构对其性能影响巨大，因此发展新的孔拓扑结构对拓展共价有机框架的功能与应用极为关键。2014年，中国科学院上海有机化学研究所赵新研究员课题组选定特定的D_2h和C₂对称性的单体组合，首次制备了同时具有两种不同孔结构（三角形微孔和六边形介孔）的共价有机框架（J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 15885-15888.），由此发展出一种全新类型的有机多孔材料：异孔共价有机框架。

J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 15885-15888.

在此工作基础上该小组设计了另外一种制备异孔共价有机框架的策略：利用具有C₃对称性的六胺与C₂对称性的二醛组合，一步聚合构筑了一种带有两类不同尺寸三角形微孔的二维共价有机框架。这两类三角形微孔具有不同的化学环境和极性，进一步赋予了二维片层堆积后形成的两种孔道具有不同的环境与性质，为探究异孔共价有机框架的特性打下了良好的基础 (ACS Macro Lett., 2016, 5, 99−102.)。

ACS Macro Lett., 2016, 5, 99−102.

最近，赵新研究员课题组基于第一种策略分别从联苯二甲醛和三联苯二甲醛出发构筑了更大孔径的双孔二维共价有机框架（COF-BPDA和COF-TPDA）。在此基础上，该小组进一步利用不同基元混合组装的策略，利用四苯乙烯四胺与两种不同长度的二醛混合组装，成功实现了由大三角形孔、小三角形孔和不等边六边形孔组合而成的带有三种不同孔结构的二维共价有机框架（SIOC-COF-1和 SIOC-COF-2）的制备，这是迄今为止结构最为复杂的二维共价有机框架。这一研究结果近期发表在《J. Am. Chem. Soc.》上。（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4710−4713. DOI: 10.1021/jacs.6b01244.）

J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4710-4713

异孔共价有机框架代表了一类全新结构的共价有机框架材料,这类结构不但拓展了共价有机框架的范畴，更为重要的是有可能带来新的性质、功能与应用，其独特的异孔结构将赋予它们与单一种类孔结构的共价有机框架不一样的性能。

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.6b01244

原文：Construction of Covalent Organic Frameworks Bearing Three Different Kinds of Pores through the Heterostructural Mixed Linker Strategy

J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 4710-4713, DOI: 10.1021/jacs.6b01244