9月10日消息,Nature Chemistry发表题为《Ionic clusters as high-connectivity secondary building units for crystalline porous organic salts》的研究,为晶态多孔材料设计引入新范式。

晶态多孔材料的固态组装由节点-连接体相互作用与其他弱分子间作用力的平衡决定。金属有机框架(MOF)利用高定向、高刚性的配位键压倒堆积效应,得以用高连接度次级结构单元(SBU)组装出多样架构;而纯分子晶体依赖更弱的分子间作用力,难以实现MOF那样的高连接网状拓扑。

该研究引入库仑聚集(Coulombic aggregation)策略生成SBU:通过抑制分子间色散作用,使卤化铵离子对聚集为离散的多核离子簇,充当非金属SBU;再与多齿三维连接体偶联,构建出具有多样拓扑、大孔洞与极性孔道的 extended 非金属有机框架。

这项工作将网状化学(reticular chemistry)的适用范围从定向化学键拓展至软离子相互作用,为多孔材料与固态组装原理开辟了新路径,在气体分离、极性分子捕获等依赖孔道化学环境的应用上具备想象空间。 (来源:Nature Chemistry)