近日，兰州大学化学化工学院王为教授课题组 道了一种基于多组分反应(MCRs)构建超稳定共价有机框架(COFs)的新策略。稳定连接方法的开发对共价有机框架的合成和应用具有重要意义。王为教授课题组通过每个循环连接处形成五个共价键的方法，利用三个容易获得的化合物初步构建了一系列咪唑连接的COFs。将共价组装的复杂性和精密度提高到一个新的水平，为整合复杂的可逆/不可逆反应来构建结晶多孔框架开辟了一个新的方向。（DOI:10.1021/jacs.9b10625）
LZU-501、LZU-506、LZU-508、LZU-512的粉末X-射线衍射(PXRD)图谱表明其为微晶材料。对它们的PXRD衍射图谱的模拟表明，这些COFs具有较好的重叠堆积排列。通过扫描电子显微镜(SEM)进一步确认了相纯度:每个COF只观察到一种形态。
此外，15N标记的LZU-501的CP/MAS NMR谱显示信号为244 ppm和144 ppm，这是咪唑环上氮原子的特征。合成的COFs在水、N、N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)、丙酮和三氯甲烷等常见溶剂中具有不溶性和超稳定性。此外,这些COFs在严苛的条件下化学稳定性更高，如用氢氧化钠溶液(9M)和盐酸溶液(9M)处理三天。处理后，13 C的CP / MAS NMR光谱和PXRD保持不变，表明保留了原子水平的连通性和结晶度。用氢氧化钠溶液(9M)和盐酸溶液(9M)处理3天后，LZU-501和LZU-506的残留重量百分比分别为94 %、95 %和90 %、89 %。SEM图像显示，形貌也得到了保留。热重分析(TGA)表明，它们在400 ℃时热稳定性良好。
在NaH/THF/65 ℃条件下，乙基-、苄基-、吡啶-和吗啡-烷化的LZU-501(编号为LZU-501- FGs)可以直接通过一步N-烷基化反应得到。对比LZU-501和LZU-501- FGs的PXRD图谱，可以看出改性后的晶体结构保持良好。13C CP-TOSS的MAS NMR谱证实了改性咪唑结构的成功形成。而且用15N标记的LZU-501在144 ppm处的15N CP/MAS NMR信号在 15N标记的LZU-501-Et 中移到了164 ppm处，说明了N-乙基化修饰的成功。因此，咪唑系连接的COFs不仅可以直接作为功能材料，还可以作为稳定的支架材料，进一步引入多样化的功能。
总结：
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