我国学者与海外合作者在共价和配位协同自组装研究方面取得进展

　　

图 共价-配位协同驱动的多层级组装策略构建晶态有机纳米管状框架

　　在国家自然科学基金项目（批准号：22101308、21821003、21890380）等资助下，中山大学苏成勇教授团队与新加坡国立大学Kian Ping Loh教授、瑞典斯德哥尔摩大学Tom Willhammar教授合作，在共价、配位协同自组装领域取得进展。研究成果以“共价与配位键合驱动的管状框架分级组装（Hierarchical assembly of tubular frameworks driven by covalent and coordinate bonding）”为题，于2024年8月26日发表在《自然?合成》（Nature Synthesis）杂志上，文章链接：https://www.nature.com/articles/s44160-024-00632-3。

　　自然界通过分层级组装方式从基本单元出发构建复杂的生物系统。受此启发，化学家利用非共价作用（配位键、氢键和静电相互作用等）模拟这一过程来构建复杂的超分子材料。然而，如何将共价链接引入到多层级组装过程中，进而形成复杂且有韧性的长程有序结构，仍是人们面临的挑战。

　　针对该挑战，上述研究团队采用共价键、配位键和金属模板的协同自组装策略，实现了晶态有机框架的多层级有序组装。这一策略利用动态亚胺键构建共价骨架，通过动态配位键和阴离子静电作用导向层间有序排列，合成了高结晶度的超分子纳米管框架和不同孔径的管状共价有机框架（Covalent Organic Frameworks, COFs）。该合成策略不仅易于实现COF材料孔径的调节，而且通过可逆的去金属化和再金属化过程可以实现COF材料的物理化学性质调控，为晶态共价材料的精确结构调控与功能化提供了新的途径。