1.Porphyrin-Based Covalent Organic Frameworks Anchoring Au Single Atoms for Photocatalytic Nitrogen Fixation

卟啉基COF錨定Au單原子用于光催化固氮

Ting He, Zhanfeng Zhao, Ruoyang Liu, Xinyan Liu, Bing Ni, Yanping Wei, Yinglong Wu, Wei Yuan, Hongjie Peng, Zhongyi Jiang, and Yanli Zhao

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-08

https://doi.org/10.1021/jacs.2c10233

天津大學(xué)姜忠義課題組報道了一系列錨定Au單原子的卟啉基COF (COFX?Au, X=1?5)用于光催化固氮。卟啉結(jié)構(gòu)作為錨定金單原子的位點以及光捕獲天線。通過控制卟啉單元近端和遠端位置的官能團，可以調(diào)節(jié)Au催化中心的微環(huán)境。結(jié)果表明，具有強吸電子基團的COF1?Au具有較高的產(chǎn)NH3活性，產(chǎn)NH3速率分別為333.0±22.4 μmol g?1 h?1和37.0±2.5 mmol gAu?1 h?1，比具有給電子官能團和卟啉?Au分子催化劑的COF4?Au高2.8倍和171倍。在具有兩種強吸電子基團的COF5?Au催化下，NH3產(chǎn)率可進一步提高至427.9±18.7 μmol g?1 h?1和61.1±2.7 mmol gAu?1 h?1。構(gòu)效關(guān)系研究表明，吸電子基團的引入促進了光生電子在整個框架內(nèi)的分離和輸運。

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2.General Strategy for Incorporation of Functional Group Handles into Covalent Organic Frameworks via the Ugi Reaction

通過Ugi反應(yīng)將功能組并入COF的一般策略

Alexander Volkov, Jiashan Mi, Kanika Lalit, Puranjan Chatterjee, Dapeng Jing, Scott L. Carnahan,

Yunhua Chen, Simin Sun, Aaron J. Rossini, Wenyu Huang, and Levi M. Stanley

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1021/jacs.2c12440

愛荷華州立大學(xué)黃文裕課題組報告了一種通過Ugi多組分反應(yīng)在COF中引入官能團的一般策略。為了證明這種方法的通用性，合成了具有六邊形和kagome形態(tài)的COF。除此之外，還對前期涉及到亞胺鍵鏈接轉(zhuǎn)換的COF進行了總結(jié)。

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3.Construction of Monophosphine?Metal Complexes in Privileged Diphosphine-Based Covalent Organic Frameworks for Catalytic Asymmetric Hydrogenation

在二膦基COF中構(gòu)建單磷金屬配合物用于催化不對稱氫化

Zehao Zheng, Chen Yuan, Meng Sun, Jinqiao Dong, Yan Liu, and Yong Cui

J. Am. Chem. Soc. (IF 16.383) Pub Date: 2023-03-10

https://doi.org/10.1021/jacs.2c11037

上海交通大學(xué)崔勇課題組在共價有機框架中成功構(gòu)建了手性單膦- Ir/Ru配合物，用于對映選擇性氫化反應(yīng)。通過對映體MeO- BIPHEP的四醛與線性芳香二胺的縮合反應(yīng)，ABC堆疊，制備了兩個均手性二維COF，其中每個二膦的兩個P原子被分離并固定。因此，與均相螯合類似物相比，COF的合成后金屬化提供了單位點Ir/Ru?單膦催化劑，在喹啉和β-酮酯的不對稱加氫中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化和可回收性能，可提供高達99.9%的ee值。

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4.Construction of Multiform Hollow-Structured Covalent Organic Frameworks via a Facile and Universal Strategy for Enhanced Sonodynamic Cancer Therapy

通過一個簡單且通用的策略構(gòu)建多樣的空心COF用于增強聲動力癌癥治療

Sainan Liu, Kunkun Dou, Bin Liu, Maolin Pang, Ping’an Ma and Jun Lin

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-06

https://doi.org/10.1002/anie.202301831

中科院長春應(yīng)化所林君課題組提出了一種基于溶劑蒸發(fā)和亞胺鍵氧化的兩步可控合成HCOFs的方法。該策略大大縮短制備HCOFs的反應(yīng)時間，并通過Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基(?OH)氧化亞胺鍵制備了7種HCOFs。重要的是，該策略巧妙地構(gòu)建了一個具有不同納米結(jié)構(gòu)的HCOFs庫，包括碗狀、蛋黃殼狀、膠囊狀和花狀形態(tài)。由于空腔較大，所獲得的HCOFs是藥物遞送的理想候選，用于裝載5種小分子藥物，增強了體內(nèi)聲動力癌癥治療。

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5.In-Situ Synthesis of AIEgen-based Porous Organic Polymer Films by Interfacial Amino-yne Click Polymerization for Efficient Light-Harvesting

通過界面仲氨-炔點擊聚合原位合成AIE基多孔有機聚合物膜用于光捕獲

Bo Song, Liang Zhang, Jianwei Sun, Jacky W. Y. Lam, and Ben Zhong Tang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-06

https://doi.org/10.1002/anie.202302543

香港科技大學(xué)唐本忠課題組報道了一種無催化劑、原子經(jīng)濟的界面氨基-炔click聚合方法，在室溫下原位合成了基于聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIEgen)的新型多孔有機聚合物薄膜。通過粉末x射線衍射和高分辨率透射電鏡對POP薄膜的晶體性質(zhì)進行了表征。通過氮吸收實驗，證明了其良好的孔隙率。通過調(diào)節(jié)單體濃度，可以很容易地將POP薄膜的厚度從16 nm調(diào)節(jié)到~1 μm。更重要的是，這些基于AIEgen的POP薄膜具有高的絕對光致發(fā)光量子產(chǎn)率，高達37.8%，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。基于AIEgen的POP薄膜可以封裝有機染料(如尼羅紅)，進一步形成具有大紅移(Δλ = 141 nm)、高效能量傳遞能力(Φ ET = 91%)和高天線效應(yīng)(11.3)的人工光收集系統(tǒng)。

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6.Post-Nickelation of a Crystalline Trinuclear Copper Organic Framework for Synergistic Photocatalytic Carbon Dioxide Conversion

一個結(jié)晶的三核Cu有機框架材料后修飾Ni用于協(xié)同光催化二氧化碳的轉(zhuǎn)化

Xinxin Wang, Xu Ding, Yucheng Jin, Dongdong Qi, Hailong Wang, Yuesheng Han, Tianyu Wang, Jianzhuang Jiang

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-08

https://doi.org/10.1002/anie.202302808

北京科技大學(xué)姜建壯課題組通過共價鍵和配位鍵銅有機框架的設(shè)計前合成和合成后修飾相結(jié)合，成功制備了異質(zhì)金屬框架，實現(xiàn)了對框架材料電子結(jié)構(gòu)的調(diào)控，進而實現(xiàn)了對框架材料光催化二氧化碳轉(zhuǎn)化性能的調(diào)控。三核銅簇與鎳離子在異金屬骨架中的協(xié)同作用，使三銅部分具有雙穩(wěn)定的Cu35+/Cu34+狀態(tài)，從而提高了CO2對CO的轉(zhuǎn)化率和選擇性。

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7.Reticular Chemistry-Enabled Sonodynamic Activity of Covalent Organic Frameworks for Nanodynamic Cancer Therapy

網(wǎng)狀化學(xué)增強聲動力活性的COF用于納米動力癌癥治療

Yanqiu Duan, Yang Yu, Peilai Liu, Yao Gao, Xinyue Dai, Liang Zhang, Liang Chen, and Yu Chen

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1002/anie.202302146

上海大學(xué)陳雨課題組報道了基于網(wǎng)狀化學(xué)的由兩個惰性單體合成COF的方法，得到了一種具有固有聲動力活性的COF基聲敏劑(TPE-NN)。隨后，制備了納米級COF TPE-NN，并將其嵌入銅(Cu)配位位點以獲得TPE-NN-Cu。結(jié)果表明，Cu配位可以增強TPE-NN的聲動力效應(yīng)，而超聲(US)照射的聲動力治療可以增強TPE-NN-Cu的化學(xué)動力學(xué)效應(yīng)。因此，TPE-NN-Cu在超聲照射下顯示出基于相互增強的聲/化學(xué)納米動力治療的高性能抗癌效果。

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8.Pyrene-Based Covalent Organic Frameworks for Photocatalytic Hydrogen Peroxide Production

吡啶基COF用于光催化過氧化氫制備

Jiamin Sun, Himanshu Sekhar Jena, Chidharth Krishnaraj, Kuber Singh Rawat, Sara Abednatanzi, Jeet Chakraborty, Andreas Laemont, Wanlu Liu, Hui Chen, Ying-Ya Liu, Karen Leus, Henk Vrielinck, Veronique Van Speybroeck, and Pascal van der Voort

Angew. Chem. Int. Ed. (IF 16.823) Pub Date: 2023-03-10

https://doi.org/10.1002/anie.202216719

根特大學(xué)Pascal Van Der Voort課題組制備了4種含芘單元的多孔共價有機框架，并對其光催化生產(chǎn)H2O2進行了研究。研究通過密度泛函理論計算得到了補充，證明了芘單位比之前報道的聯(lián)吡啶和(二芳氨基)苯單位更活躍地產(chǎn)生H2O2。H2O2分解實驗驗證了芘單元在COF大表面積上的分布對催化性能起著重要作用。Py-Py-COF雖然比其他COF含有更多的芘單位，但由于在有限表面積上的小范圍內(nèi)密集集中的芘，導(dǎo)致了高H2O2分解。因此，采用水-苯甲醇兩相反應(yīng)體系抑制H2O2分解。

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9.An iodide-containing covalent organic framework for enhanced radiotherapy

一個含碘的COF用于增強放療

Le-Le Zhou, Qun Guan, Wei Zhou, Jing-Lan Kan, and Yu-Bin Dong

Chem. Sci. (IF 9.969) Pub Date: 2023-03-06

https://doi.org/10.1039/D3SC00251A

山東師范大學(xué)董育斌課題組通過三組分一鍋反應(yīng)在室溫下合成了含碘陽離子COF。所得TDI-COF可作為腫瘤放射增敏劑，通過輻射誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂和脂質(zhì)過氧化增強放療，并通過誘導(dǎo)鐵死亡抑制結(jié)直腸癌腫瘤生長。

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10.Pyrazine-Functionalized Donor–Acceptor Covalent Organic Frameworks for Enhanced Photocatalytic H2 Evolution with High Proton Transport

吡嗪基功能化的給受體COF用于增強光催化產(chǎn)氫高質(zhì)子傳輸

Feng-Dong Wang, Li-Juan Yang, Xin-Xin Wang, Yi Rong, Li-Bin Yang, Chen-Xi Zhang, Fang-You Yan, and Qing-Lun Wang

Small (IF 15.153) Pub Date: 2023-03-08

https://doi.org/10.1002/smll.202207421

天津科技大學(xué)張晨曦課題組報道了一種以電子給體4,4',4″,4'″-(芘-1,3,6,8-四)四苯胺和電子受體4,4 ' -(吡嗪-2,5-二基)二苯甲醛為結(jié)構(gòu)，具有有序穩(wěn)定π共軛結(jié)構(gòu)的新型給-受體(D-A) COF材料PyPz-COF。吡嗪環(huán)的引入使PyPz-COF具有獨特的光學(xué)、電化學(xué)和電荷轉(zhuǎn)移特性，并帶來了豐富的C=N基團，通過氫鍵富集質(zhì)子，增強了光催化性能。因此，PyPz-COF在Pt作為輔助催化劑的情況下，光催化產(chǎn)氫性能顯著提高，可達7542 μ mol g?1 h?1，與未引入吡嗪的PyTp-COF (1714 μ mol g?1 h?1)形成鮮明對比。此外，吡嗪環(huán)上豐富的氮位和明確的一維納米通道使所制備的COF可以通過氫鍵約束將H3PO4質(zhì)子載體固定在COF中。所得材料在353 K、98% RH條件下具有高達8.10 × 10?2 S cm?1的質(zhì)子導(dǎo)率。

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11.Designed Sulfonate-Based Covalent Organic Frameworks with Dual Functions of Recognition and Encapsulation

擁有識別和包封雙功能的磺酸基COF

Shuaishuai Shang, Shuhao An, He Li, Jianping Li, Shenping Zhang, Changjun Peng, Honglai Liu,

and Jun Hu

J. Mater. Chem. A (IF 14.511) Pub Date: 2023-03-07

https://doi.org/10.1039/D2TA08915G

華東理工大學(xué)胡軍課題組制備了一種二磺酸基COF，由于其具有熒光團、空間位阻和層間水受體的多重作用，從而促進了COF的自剝落。分離的熒光共價有機納米片(f-sCON)對水溶液中TCH殘留具有良好的敏感性，可用于f-sCON凝膠的裸眼熒光器件。由于磺酸COF對TCH的高容量和快速動力學(xué)，在連續(xù)流動的磺酸-COF吸附劑和f-sCON凝膠混合柱中同時實現(xiàn)了TCH的去除和檢測。

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12.Driving Fluorescence by Forming AIEgens in a Hollow Azine-Linked Covalent Organic Framework

在空心吖嗪鏈接的COF中形成AIEgens驅(qū)動熒光

Yue-Dang Xia, Yue Cheng, Yuan-Jian Wu, Yan Xia, and Xue-Bo Yin

Chem. Mater. (IF 10.508) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c00043

上海工程技術(shù)大學(xué)尹學(xué)博課題組采用犧牲模板法合成了具有AIEgen性質(zhì)的空心共價有機框架材料（簡稱ACOF）。研究表明，在不同溶劑甚至固體狀態(tài)下，HACOF在635 nm處觀察到強烈的紅色發(fā)射，Stokes位移達260 nm，量子率高達13.2%。分子內(nèi)氫鍵是形成HACOF發(fā)光AIE片段的關(guān)鍵，由1,3,5-三甲酰苯制備的無發(fā)射無羥基COF證明了這一點。特殊的發(fā)射機制使HACOF具有低背景、低檢測限(157 nM)和寬響應(yīng)范圍(0.1 ~ 300 μM)的NH3傳感特性。

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13.Covalent Organic Frameworks for Atmospheric Water Harvesting

COF用于大氣集水

Ha L. Nguyen

Adv. Mater. (IF 32.086) Pub Date: 2023-03-09

https://doi.org/10.1002/adma.202300018

加州大學(xué)伯克利分校Ha L. Nguyen綜述了COF集水的相關(guān)研究。利用網(wǎng)狀材料在大氣中收集水是一項創(chuàng)新，有可能改變世界。使用共價有機框架(COFs)來捕獲水具有很大的應(yīng)用前景，因為COFs不含金屬，在工作條件下穩(wěn)定，并且可以有意地設(shè)計其結(jié)構(gòu)以滿足這一應(yīng)用的要求。為了促進大氣集水COFs的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用，討論了合成合適的集水COFs的重要特征。然后強調(diào)了使用COFs作為集水器的實現(xiàn)，展示了集水性能如何與結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)。最后，提出了COF化學(xué)進一步研究的前景和研究方向。