纺织纤维及制品教育部重点实验室
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教育部重点实验室王栋教授团队在手性晶态聚合物研究方面取得新进展

2024-01-04 00:11浏览数:108


1127日,化学领域国际顶级期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition影响因子16.6)在线发表我校王栋教授团队在共价有机框架中介观螺旋手性的可控构筑方面取得的重要进展Sculpting Mesoscopic Helical Chirality into Covalent Organic Framework Nanotubes from Entirely Achiral Building Blocks” (链接:https://doi.org/10.1002/anie.202316385)。武汉纺织大学纺织纤维及制品教育部重点实验室为该论文的第一署名单位,该平台王栋教授为唯一通讯作者,论文第一作者为我校与东华大学联合培养博士生查新林。本论文是我校以第一单位在《德国应用化学》上发表的第二篇研究型学术论文。

共价有机框架(COF)是基于动态共价化学的晶态多孔材料,被赋予手性的COFs凭借比表面积大、分子可设计性强等优点在对映体分离、不对称催化、手性传感等领域展现出优异的应用表现。当前手性COFs的构建主要聚焦于构筑分子手性,例如自下而上地设计手性单体或非手性COFs的手性后修饰。然而,上述策略中手性单体的合成一般较复杂、手性后修饰的效率有待提高、分子手性的不对称性通常与COFs的对称性相矛盾。这些固有限制在一定程度上制约了手性COFs的发展。有鉴于此,王栋教授团队绕过分子手性,将目标聚焦于更大尺度的介观螺旋手性,利用无定型到结晶转化和单体交换等策略成功制备了一系列由非手性单元构建而成的具有单一螺旋手性的亚胺、β-酮烯胺和酰腙COFs。即使整个结晶过程涉及共价键的断裂与重组,所得手性COFs的螺旋性和结晶性能得到良好的平衡,并展现优异的手性光学活性。

该研究是王栋教授团队在有机聚合物中介观螺旋手性的可控构筑方面的最新进展之一,为前期研究工作(Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 7759–7769Adv. Funct. Mater. 2022, 2211956)的延续。该研究首次揭示了介观螺旋手性在赋予COFs手性光学活性方面的潜力,为手性材料化学领域中多功能COFs的发展提供了新的见解。


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