鈾酰配位介導(dǎo)咔唑三羧酸超分子組裝體的結(jié)構(gòu)演變

王 帥，孟 燎，劉 康，于吉攀，胡孔球，梅 雷

中國科學(xué)院 高能物理研究所，北京 100049

晶態(tài)多孔材料[1]是一類具有規(guī)則孔道或中空籠型結(jié)構(gòu)的固相材料，以無機(jī)分子篩[2-3]最為典型。此類材料已經(jīng)在催化和氣體分離等方面具有重要的應(yīng)用。近年來，基于有機(jī)分子骨架的晶態(tài)多孔材料也日益受到關(guān)注，如金屬-有機(jī)框架材料(metal-organic frameworks, MOFs)[4-5]、共價有機(jī)框架材料(covalent organic frameworks, COFs)[6-8]、氫鍵-有機(jī)框架材料(hydrogen-bonded organic frameworks, HOFs)[9]、多孔有機(jī)籠(porous organic cages, POCs)[10-11]和金屬-有機(jī)配位籠(metal-organic cages, MOCs)[12]等。由于有機(jī)結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)可調(diào)性和功能多樣性，基于有機(jī)分子骨架的晶態(tài)多孔材料相比于無機(jī)分子篩具有更加豐富多樣的結(jié)構(gòu)組成和適應(yīng)性更廣的功能應(yīng)用。特別地，對于以金屬-有機(jī)配位鍵為連接方式的MOFs材料而言，不僅可以對其有機(jī)組分單元進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計和修飾，還可以對其金屬節(jié)點進(jìn)行相應(yīng)地設(shè)計篩選，即根據(jù)有機(jī)配體配位行為的不同可以選擇對應(yīng)的金屬離子與之配位。當(dāng)采用不同金屬中心(如過渡金屬、鑭系金屬或錒系金屬離子)時，這些金屬離子所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)形式(單個離子或多離子簇)和理化性質(zhì)(化學(xué)穩(wěn)定性、催化活性、發(fā)光行為等)也會有所差別。有機(jī)分子骨架的晶態(tài)多孔材料的這些優(yōu)點，使其在氣體分離與存儲、催化、傳感、生物醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，并吸引了越來越多的研究者對其開展研究。

在眾多MOFs材料中，錒系MOFs化合物[13-15]是一類以錒系金屬離子作為節(jié)點的新興材料。由于錒系離子所特有的與5f軌道相關(guān)的成鍵特點和化學(xué)性質(zhì)，目前所報道的錒系MOFs材料展現(xiàn)了一些與眾不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。……