
共价有机框架(COFs)是一种新兴的多孔材料,以其由连接共价键构成的分子网络而著称。以下是对COFs中常见连接共价键类型的概述:
1. 硼基键:在COFs的构建中,硼基键扮演着关键角色,主要包括环硼氧烷和硼酸酯。这些键由硼原子与氧原子之间的共价连接构成,为COFs提供稳定性与多样化的结构。硼基键的引入赋予了COFs优异的热稳定性和化学稳定性。
2. 亚胺键:通过醛与胺的缩合反应形成的亚胺键(包括肼和β-酮烯胺)也是COFs中的常见连接方式。亚胺键的形成依赖于氨的脱去,其产物展现出良好的热稳定性。这些键不仅丰富了COFs的结构,还增强了其在气体吸附、催化和传感等领域的应用潜力。
3. 三嗪基连接:基于三嗪的连接在COFs结构设计中占据了重要地位。三嗪环因其固有的刚性和稳定性,在COFs中充当了骨架的角色。通过调节三嗪环的连接方式,可以控制COFs的孔径大小和孔隙率,进而优化其在分离、催化、传感等领域的性能。
4. Sonogashira–Hagihara耦合反应:这一经典的有机合成反应同样适用于COFs的构建。通过该反应形成的酰肼与醛缩合的腙键(Hydrazone bond)以及肼与醛缩合的吖嗪键(Azine bond)赋予了COFs独特的光响应性和电荷传输能力,从而拓宽了COFs在光电材料、电子器件等领域的应用前景。
总结而言,COFs中的连接共价键种类繁多,每种键的形成都对COFs的结构和性能产生重大影响。通过精心选择和设计这些连接键,可以开发出具有特定性质和功能的COFs材料,以满足不同应用领域的需求。