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MOF纳米空间中高热稳定性的三联体卡宾(TCs)
发布时间:2021-06-17     作者:axc   分享到:

MOF纳米空间中高热稳定性的三联体卡宾(TCs)

三联体碳烯(TCs)由一个在不同轨道上具有未成对价电子的碳原子组成,能发生CO俘获和CO2聚合反应。此外,具有非零自旋多度的TCs有望成为制备有机磁性材料和磁可控开关器件的基石。通常情况下,TCs很不稳定,即使在低温下也会分解,因此它们需要在稳定的化学反应环境或材料中使用。

目前主要采用两种策略来对TCs进行稳定:

(1)通过扩展碳基周围的π共轭关系来实现分子的热力学稳定,从而诱导分子中的电子离域;

(2)通过引入大的基团包围卡宾中心,防止活性物质靠近来实现动力学稳定。虽然这些策略确实能提高TCs的稳定性,但通常合成过程复杂,并且容易导致TCs的反应性降低。因此开发更简单的方法来制备稳定、高活性的TCs是非常必要的。

为克服这些问题,我们将重点放在构建可用于TCs的金属有机框架(MOF)的纳米结构上。通过有机配体和金属离子的适当结合,可以自由设计MOFs的纳米空间,进而精确控制有机配体和吸附剂的空间排列,产生具有独特性质的材料。目前已经报道了具有催化性能的含有单重态自旋多重的N-杂环碳烯,但在MOFs中未观察到高反应性的TCs。在此,将后合成脱保护法(PSD)应用于具有TCs前驱体的MOF中,在纳米空腔中生成TCs。通过这种方法,TCs前体有规律地排列在MOF的纳米空间中,期望TCs在足够的距离下避免他们之间的反应。更重要的是,反应物在MOF纳米空间中能自由扩散(图1)。

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卟啉COF(COF-66)

TBPP构筑的卟啉COFs(MPor-COF)

六方体孔道结构的COFs(Tp-Por-COF)

方酸单元连接的卟啉COF(CuP-SQ COF)

双重催化功能的卟啉COF(2,3-DhaTph)

COF-367-Co

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金属八羧基卟啉配体(MnⅢCl-H8OCPP)

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