环状席夫碱配合物导向的共价有机框架构筑及性质研究

Due to the character of stable, porous and crystalline, covalent-linked COFs are expected to be a kind of stable platform as heterogeneous catalyst. This project concentrates on rational design of functional aldehyde monomer and introducing the stable functional molecule-[2+2] macrocyclic Schiff-base complex as linear directional unit to construct novel chiral COFs with in-situ generated [2+2] macrocyclic Schiff-base complex. COFs construct by this strategy may feature as: 1) with functional [2+2] macrocyclic Schiff-base complex in the framework; 2) cheap and diverse metal ion and diamine provide opportunity to modify metal site and channel surrounding systematically; meanwhile, it provides research platform to discover the influence of those variants on the structure and performance in depth. Employ measurements like PXRD, TEM, SEM, FT-IR and BET analysis to identify the structure of framework, and conduct enantioselective reaction with those sample as catalyst.

通过共价键构筑的COFs由于稳定、多孔和晶态的特点而有望成为一种稳定的非均相催化剂平台。本项目以设计合成的官能团化多连接醛基单体为基础，引入稳定的功能手性分子[2+2]-环状席夫碱配合物作为线性导向基元和桥联单元，从而实现利用原位生成的[2+2]-环状席夫碱配合物构筑新颖的手性COFs。通过该策略构筑的COFs可能具有以下优点：1）赋予框架功能化的[2+2]-环状席夫碱配合物；2）丰富多样且廉价易得的金属离子和二氨基化合物为系统的调节框架的金属位点和孔道环境提供了可能，同时为深入探索底物变化对材料的结构和性能的影响提供研究平台。利用粉末衍射、透射电镜、扫描电镜、红外光谱和比表面分析等测试手段对框架的结构进行表征，并利用这些样品作为催化剂进行不对称催化的探索。

本项目从结构单元出发，选用了平面三角形、正四面体和灯笼状构型的配合物作为结构单元构筑多孔材料，通过调控结构单元之间的作用力，构筑了系列超分子同分异构体作为多孔材料，项目系统探索了超分子同分异构体的结构、孔参数及稳定性差异；在此基础之上，测试了相应多孔材料之间的吸附性能差异。通过本项目的实施，基本得出了结构单元的构型与氢键框架结构之间的关系，使用相同的结构单元构筑结构不同的孔材料，更直接的探索了相应超分子同分异构体的孔道结构与性能之间的构效关系，从而避免结构单元变量对性能的影响。这些研究可以为探索超分子框架的自组装规律，超分子框架的结构与其吸附性能的构效关系提供参考。