金属-有机框架材料(MOFs),作为一类新型的可编程的多孔晶态材料,由于迷人的结构以及在多个领域潜在的应用引起了人们的极大兴趣。我们课题组长期致力于通过手性MOF的策略来实现手性小分子催化剂的固相化,以克服传统固体催化剂的瓶颈。基于优势手性配体(M(salen)/Biphenol/Spinol),我们设计合成了一系列手性配体,继而与不同的金属离子组装得到具有不同拓扑结构和活性位点的手性MOFs。这些手性MOFs可以作为非均相催化剂高效的催化许多不对称转化,比如环氧化/氰化/缩醛和F-C反应。此外,它们还可以作为手性固体分离剂实现外消旋分子和药物的手性分离,比如醇/胺/亚砜。此外,我们还发展了自下而上分级组装/配体交换/超分子积木/多组分的策略来构筑手性MOFs。
共价有机框架 (COFs),特别手性共价有机框架 (CCOFs) 因具有规整的孔道结构、大的比表面积、易于调控的功能等优点,在催化、传感、光电等领域具有巨大的潜在应用价值。由于要充分考虑到手性单体的不对称性和CCOFs结晶性的平衡关系CCOFs的合成一直是研究的难点。我们聚焦于新型CCOFs的设计合成与及功能应用,以手性优势配体作为平台,开发出结构新颖、性能独特的CCOFs,并对它们的催化、分离等性能进行研究。
手性超分子框架化合物由于拥有限域的空腔,为其在手性分离、传感以及催化等领域的应用提供了良好的平台。与其他多孔材料相比,这类材料由于其限域空腔的手性微环境与酶的空腔极为相似,往往体现出更为出色的性能。我们旨在利用配位组装的方法将优势手性配体与金属组装并制备出手性的金属-有机组装体。我们的中心任务是理解在液相体系中手性限域空间中的主客体作用并为制备新颖的功能材料提供更多指导。