在科技部重大科学研究计划、国家自然科学基金项目、中国科学院重要方向项目的支持下,福建物构所结构化学国家重点实验室卢灿忠研究员领导的课题组巧妙地把配位拓展结构和多酸结合起来,首次获得了由独立的金刚烷型0D纳米笼直接自组装成3D索笼的MOF拓展结构,该拓展结构进一步自我穿插,并与多酸形成主客体,研究成果发表在Nature Chemistry(DOI: 10.1038/NCHEM.618)杂志网上,并入选《自然中国》杂志的研究热点(Highlight)。
金属—有机框架(MOF)化合物和超分子在光电、吸附、催化、选择性分离等领域具有重要的应用前景而成为国内外最近的研究热点,从零维(0D)直接连锁拓展成三维(3D)索烃(笼)具有很强的挑战性。该研究成果包括了与金属配合物有关的最新研究热点:索烃、穿插结构、纳米笼、0D纳米笼直接自锁拓展为3D无限MOF、MOF与多酸的主客体材料等。研究小组采用小体积的三齿配体作为分子构筑单元,通过与金属银离子采用原位自组装的方式首次获得了具有六个顶点的完美结构的金刚烷型纳米笼。该金刚烷型纳米笼由六个配体形成六个角,使得纳米笼之间可以通过六重相互连锁,直接从零维连锁成了三维的索烃(笼)超分子聚集体。这是首例报道的以0D纳米笼为中心、从三个不同方向直接发散连锁成3D索烃(笼)金属有机框架化合物。两组拓展3D索烃(笼)金属有机框架继续自我穿插,完美地堆积在一起,并形成大的空穴,可以让多酸单元填充在其中的孔道中形成超分子体系,因此该化合物很有可能表现出奇特的催化等性能。