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共價有機框架（COFs）是一類具有結晶性的有機多孔材料，通過設計孔道結構、表面功能性，該類材料可以應用于吸附和催化等領域。在COFs合成過程中，單體通常具有剛性結構，合成具有柔性骨架的COFs一直是研究難點。近日，我校劉洪來教授課題組在基于柔性冠醚構筑共價有機框架取得研究進展，相關成果以“Construction of Covalent Organic Frameworks with Crown Ether Struts”為題發(fā)表于Angew. Chem. Int. Ed. (Angew. Chem. Int. Ed., 2021, DOI:?10.1002/anie.202101163)。

冠醚作為第一代超分子主體化合物，自上世紀60年代報道以來在配位化學和超分子化學領域被廣泛研究。冠醚分子種類眾多，共性是具有可包裹客體分子的空腔環(huán)，根據環(huán)大小不同，能與不同的金屬離子、陰（陽）離子形成穩(wěn)定的絡合物，且伴有顯著的親和力和選擇性，因而使得冠醚類化合物在吸附與分離領域具有應用潛力。然而，由于其柔性的分子鏈空腔，基于環(huán)狀冠醚為骨架，設計合成具有高結晶度的多孔框架仍是挑戰(zhàn)性難題。研究人員通過利用新的含冠醚單元合成了腔體大小可控的COFs，通過粉末X射線衍射、高分辨率透射電鏡和氮氣吸脫附曲線測試表明材料具有高結晶度、永久的多孔性和高比表面積。此外，兩種冠醚COFs優(yōu)異的酸堿和化學穩(wěn)定性也為水處理應用奠定了良好的基礎，吸附實驗表明材料具有優(yōu)異的堿金屬離子吸附分離性能。

在該項工作中，作者基于柔性冠醚分子精準構筑了兩種具有高結晶度的多孔共價有機框架，實現(xiàn)了高效的堿金屬離子吸附分離性能，因而為編織具有特異性吸附行為的多孔框架材料提供新思路。

我?；瘜W與分子工程學院博士后安書浩為第一作者，劉洪來教授為通訊作者，共同通訊作者是上海高等研究院徐慶副研究員和中原工學院青年教師翟黎鵬，并得到我校彭昌軍和胡軍教授的諸多幫助。該研究成果得到了國家自然科學基金重大研究計劃、國家自然科學基金青年科學基金項目等資金的支持。