福建物构所铝分子环配位组装取得进展

　　近日，中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员张健、方伟慧等发展一种基于配位驱动的自组装策略，构建一系列由不同尺寸的铝分子环配位组装的多孔异金属框架吸附剂，实现碘分子的逐步有序捕获。

　　该研究首先设计合成了具有配位锚点（吡啶氮配位点）的铝分子环，然后根据软硬酸碱理论，引入第二种金属铜离子，进一步组装形成基于{Al10}分子环的异金属框架。与传统的方法相比，这种配位自组装策略具有普适性，通过铜源的类型和调节剂的用量，可获得基于{Al8}和{Al12}等不同尺寸分子环构筑的异金属框架。该系列材料可以快速去除环己烷溶液中的碘，具有较高的去除率（98.8%）和较大的装载能力（555.06mg/g）。更重要的是，该研究通过单晶X射线衍射证实了AlOC-85具有多种碘吸附位点有利于碘分子的逐步有序吸附：碘分子首先在氢键和I···π作用下进入框架的四棱柱形孔道（吸附位点Ⅰ），随后碘分子通过氢键和I···I作用被吸附（吸附位点Ⅱ和Ⅲ）。此外，单晶X射线衍射证实框架中的碘分子可以被甲醇分子交换并重复使用。

　　该研究实现了铝分子环的配位组装和碘分子的逐步有序捕获，可为放射性元素捕获的新材料设计合成提供借鉴。相关成果发表在《德国应用化学》上。

　　图：铝(III)分子环的可设计组装及碘分子的分步有序捕获。a：构筑铝分子环基框架的传统方法与该研究配位自组装方法的对比；b：异金属框架具有丰富的吸附位点，实现碘分子的分布有序捕获和释放