Reticular chemistry offers the possibility of systematic design of porous materials with different pores by varying the building blocks, while the emerging porous organic cage (POC) system remains generally unexplored. A series of new POCs with dimeric cages with odd-even behaviors, unprecedented trimeric triangular prisms, and the largest recorded hexameric octahedra have been prepared. These POCs are all constructed from the same tetratopic tetraformylresorcin[4]arene cavitand by simply varying the diamine ligands through Schiff-base reactions and are fully characterized by X-ray crystallography, gas sorption measurements, NMR spectroscopy, and mass spectrometry. The odd-even effects in POC conformation changes of the [2+4] dimeric cages have been confirmed by density functional theory calculations, which are the first examples with odd-even effects reported in the cavitand-based cage system. Moreover, the "V" shape phenylenediamines linkers are responsible for the novel [3+6] triangular prisms. The window size and environment can be easily functionalized by different groups, providing a promising platform for the construction of multivariate POCs. Use of linear phenylenediamines led to record-breaking large [6+12] truncated octahedral cages, whose maximum inner cavity diameters and volumes could be readily modulated by increasing the spacer length of the phenylenediamine linkers. This work can lead to an understanding of the self-assembly behaviors in POCs, and also sheds light on the rational design of POC materials for practical applications.

中文翻译：

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多孔有机笼构建中的网状化学

网状化学提供了通过改变构建块来系统设计具有不同孔隙的多孔材料的可能性，而新兴的多孔有机笼 (POC) 系统通常仍未被探索。已经制备了一系列具有奇偶行为的二聚体笼、前所未有的三聚体三角棱镜和最大的记录六聚体八面体的新 POC。这些 POC 均由相同的四位四甲酰基间苯二酚 [4] 芳烃空腔和通过席夫碱反应简单地改变二胺配体构建而成，并通过 X 射线晶体学、气体吸附测量、核磁共振光谱和质谱进行充分表征。[2+4] 二聚笼的 POC 构象变化的奇偶效应已通过密度泛函理论计算得到证实，这是第一个在基于 cavitand 的笼系统中报告的具有奇偶效应的例子。此外，“V”形苯二胺连接子负责新的 [3+6] 三棱柱。窗口大小和环境可以很容易地被不同的组功能化，为构建多元 POC 提供了一个有前途的平台。线性苯二胺的使用导致了破纪录的大 [6+12] 截断八面体笼，其最大内腔直径和体积可以通过增加苯二胺接头的间隔长度来轻松调节。这项工作有助于了解 POC 中的自组装行为，也有助于为实际应用合理设计 POC 材料。形状苯二胺连接器负责新的 [3+6] 三棱柱。窗口大小和环境可以很容易地被不同的组功能化，为构建多元 POC 提供了一个有前途的平台。线性苯二胺的使用导致了破纪录的大 [6+12] 截断八面体笼，其最大内腔直径和体积可以通过增加苯二胺接头的间隔长度来轻松调节。这项工作有助于了解 POC 中的自组装行为，也有助于为实际应用合理设计 POC 材料。形状苯二胺连接器负责新的 [3+6] 三棱柱。窗口大小和环境可以很容易地被不同的组功能化，为构建多元 POC 提供了一个有前途的平台。线性苯二胺的使用导致了破纪录的大 [6+12] 截断八面体笼，其最大内腔直径和体积可以通过增加苯二胺接头的间隔长度来轻松调节。这项工作有助于了解 POC 中的自组装行为，也有助于为实际应用合理设计 POC 材料。为构建多元 POC 提供了一个有前景的平台。线性苯二胺的使用导致了破纪录的大 [6+12] 截断八面体笼，其最大内腔直径和体积可以通过增加苯二胺接头的间隔长度来轻松调节。这项工作有助于了解 POC 中的自组装行为，也有助于为实际应用合理设计 POC 材料。为构建多元 POC 提供了一个有前景的平台。线性苯二胺的使用导致了破纪录的大 [6+12] 截断八面体笼，其最大内腔直径和体积可以通过增加苯二胺接头的间隔长度来轻松调节。这项工作有助于了解 POC 中的自组装行为，也有助于为实际应用合理设计 POC 材料。