中科院福建物质结构研究所袁大强、苏孔钊Angew:用于氨捕获和检测的超稳定咪唑连接多孔有机笼

文摘   2025-01-19 20:45   福建  

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原文链接:10.1002/anie.202423226

近日,中科院福建物质结构研究所袁大强、苏孔钊团队报道了一种通过原位环化反应方案简便合成咪唑连接的多孔有机笼(IPOC)的方法。具体来说,通过四甲酰基官能化的杯[4]芳烃和双(邻苯二胺)单体之间的缩合反应,成功制备了三种具有[2+4]灯笼状结构的IPOC和一种具有[3+6]三棱柱结构的IPOC。值得注意的是,这些IPOC表现出高孔隙率,Brunauer-Emmett-TellerBET)比表面积高达1162 m2 g -1 。此外,它们在强酸和强碱溶液中都表现出优异的化学稳定性。此外,IPOC-2IPOC-4表现出显著的NH₃捕获能力,在1 bar298 K下吸收量高达11.5 mmol g-1,超过了大多数已报道的多孔有机材料。此外,IPOC-1 表现出对水性 NH₃ 的高效荧光猝灭感应,检测限低至 3.35 × 10-6M。这些发现强烈表明咪唑键在开发用于各种应用的坚固功能性多孔有机笼材料方面具有广泛的应用潜力。相关研究成果发表于《Angew. Chem. Int. Ed》上

图文解析

方案1. (a) 亚胺连接的POCs转化得到的各种共价键。(b) 制备含咪唑有机笼的不同合成策略。(c) 构建IPOCs的原位环化方法。

1. (a) [2+4] IPOC-1的合成路线,以及通过SCXRD测量得到的结构示意图。 (b)用于IPOC的有机合成子的化学结构,以及通过SCXRD测量得到的IPOC-2IPOC-3IPOC-4的结构示意图。

2. (a) 在不同条件下处理 IPOC-4 后测得的 1H NMR 光谱 (DMSO-d6, 400 MHz, 298 K)(b) 77 K 1 bar IPOC 的吸附 N2 等温线。(c) 298 K 1 bar IPOC NH3 吸附等温线。(d) 298 K NH3 IPOC-2 IPOC-4 中的三个吸附循环。(e) 加入氨水后 IPOC-1 的荧光光谱变化,插图:氨水荧光猝灭的 Stern-Volmer 图。IPOC-1 的浓度在 DMF 中为 1.25 ×10-6 MNH3 的浓度在 H2O 中为 1.0 ×10-2 M

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