【研究背景】

【成果简介】

美国的阿肯色大学生化工与海洋生生物工系HassanBeyzavi副教授了解了在不普遍存在酸催化反应剂的情况发生下，部分时内于工作环境标准下大建设规模制作而成了2D含脲和硫脲的COF。与改性环氧树脂化物开环现象，醛缩醛化和Friedel-Crafts作用中的原子核对等物相对，COF中离出的脲和硫脲是供氢键（HBD）有机物杂多酸的作用剂还具有更为重要的杂多酸的作用错误率，且COF催化剂还具有**的可循环性。该科技成果以“A (Thio)urea-Based Covalent OrganicFramework as A HydrogenBond-Donating Catalyst”为题收录在ACS Appl. Mater.Interfaces上。

【图文导读】

这篇文章新闻稿了含带脲和硫脲基团的2D COF，其也可以在无促使剂的情况下制冷时1个天至少分解成，且可大投资额地分解成。与此同时，还介绍书了植物的根作为一个有章可循环回收利用的多相给氢促使剂(HBD)的APP。

图1 含有尿素和硫脲的COF的镶嵌。

图2 （a）COF-TpU和COF-TpTU的实践和模以PXRD形式；  COF-TpU（b）和COF-TpTU（c）的模拟训练形式。

多种COF均有PXRD峰，进来COF-TpU的基线为5.4°，COF-TpTU的顶值为5.0°，还有就是在7-40°比率内全是组小涛。因（硫代）脲相连基的挠性，在COF架构中已经有各方面构象。完后运行MS为两根COF的结构了不一样的的三维模型，并在Forcite控制模块中调优了因此的平面图形外观。在全部的已分析一下的框架中，COF-TpU的晶胞参数设置为a = 32.0Å，b = 32.4Å，c = 3.6Å，COFTpTU的晶胞产品参数为a = 35.8Å，b = 35.9Å，c = 3.7Å的日食堆叠模试时，与实验设计PXRD玩法共同性好，其它折算结局测出（硫代）脲单元测试卷包括较低体力的Z构型。

表1 阳极氧化苯丁二烯的甲醇吸附；COF-TpTU催化氧化苯乙烯的区域选择性和对映体甲醇合成。

就COF-TpU和COF-TpTU的应用领域，**探讨了其对以甲醇为亲核化学制剂的固化剂化物开环的催化氧化特异性。β-烷氧基醇的生成物是可以直接合成图片β-烷氧基酮的有的价值的间体。传统的的人工方式 因此醇的亲核力差而所需强氧化剂性或酸性标准。车用尿素和硫脲接线头APU和APTU在影响中不影响，显现出与比影响类似于的成品率（在检测偏差区间内）。但在一些同一经济条件下，COF-TpU和CPF-TpTU的催化反应周转期数分別为2（30％提取率）和18（99％产出率），突显现示了位点防护 COF设备构造表现的影响。这类毕竟表面，磷酸二氢钾和硫脲基序在COF中的提取和竖直地域分布可的提升反响性。COF-TpTU的功效比COF-TpU有效，那是因强酸NH质子更强。而COF-TpTU于此发应中的发应性比相关车用尿素基MOF高。COF催化的反应得到热过滤试验的支持。

 COF-TpTU离子液体环氧漆化物甲醇转化的底物位置。

致使其较高的响应活力性，因而首选COF-TpTU当作任何改性树脂树脂化物的甲醇化解的杂多酸的帮助剂。碳水化合物族改性树脂树脂乙烷的发应可溶性大部分压低改性树脂树脂乙烷，并带来了兼有反区域中化学上的帮助的最主要的服务。单充当的改性树脂树脂化物可以最高的杂多酸的帮助剂电机负载量，最高的室温和更长的发应時间就能得到 适宜的产出率。1,2-环氧树脂-3-苯氧基丙烷和环氧漆氯丙烷的开环仅以50％和95％的提取率不同求出尾端碳风蚀的乙酰乙酸。1，2-丙稀酸己烷的甲醇分解成，三种异构体的分配比例为a / b = 55/45，劳动生产率为94％。与甲基亚克力减少甘油酯的反映发生了65％的中档劳动生产率和区域中异构体的高选用性。环己烯空气铁的氧化物享有中档响应性，在65 ℃下反馈24 h，催化剂载体的作用剂装载量为5 mol％后，提取率超过98％。在规范状态下，将四甲基环氧防锈漆乙烷以65％的提取率导出为货物。更比较重要的是，可以采用高产出率和高确定性地甲醇工业制硝酸3,3-二苯基环氧漆乙烷-2-羧酸甲酯来赚取内皮素肾上腺素受体（ETR）拮抗剂药的重点其中体。

不仅如此，在其余两大类HBD崔化中也仔细观察上了崔化。与参考响应类似的的结果成品率发现APTU尚未崔化甲醇与苯二甲苯的缩醛化症状（50％），及及N-甲基吡咯与β-硝基苯乙稀之前的Friedel-Crafts生理反应（<5％）。因为，在其他條件想同的情況下，两症状的COF-TpTU的提取率区分更高一些，区分为92％和78％，再者严重了COF框架结构对位点分离法的非常有利影响。

【结论与展望】

该工作上介绍一下了在生活环境经济条件，暂时性间内且无崔化剂的问题下，初始化合并含脲和硫脲的COF。会因为标准和气，所以首届收获了以上没法收获的硫脲装饰的COF。高世界成品率这对于COFs的重工业选用兼备浩瀚无垠的行业发展前景。虽然，该结构的位点隔开的功效使COF-TpTU大比分子这样物最佳的可挥发爱情催化剂的作用剂，这在三类类行的化学反应中的了证明书，分为氯化橡胶漆化物的甲醇溶解，苯甲醛等有害气体的缩醛化和Friedel-Crafts影响。COF-TpTU的高比较稳确定和积极的可利用性在钝化苯丁二烯的甲醇转化中也的表现。

Jiyun Hu; Federica Zanca; Patricia Lambe; Miu Tsuji; Samantha Wijeweera; Piero Mastrorilli; Stefano Todisco; William M. Shirley; Mourad Benamara; Peyman Z. Moghadam; M. Hassan Beyzavi

DOI: 10.1021/acsami.0c04957   ACS Appl. Mater. Interface., 2020.

原稿连接：//pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.0c04957