【合成】Omar M. Yaghi教授JACS：多步固相法合成环氨基甲酸脂类COF

成果简介

共价有机框架（COFs）是一类由几何上预先定义构筑单元的共价键连接成二维和三维扩展网络的多孔晶体材料。传统上，溶液合成均采用一锅法进行，但是同构环氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯连接的COF不能一步合成。

基于此，作者通过三个连续的合成步骤，将一个亚胺连接的COF转化为同构环氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯连接的COF。同时利用15N多CP-MAS NMR对这些转化进行了评估，提供了COF后合成修饰反应的首次定量以及亚胺连接的COF中胺缺陷位置的首次定量。这种多步骤的COF后合成改性是将有机溶液合成精度提高到扩展的固态化合物的重要一步。

图文速览

三步固相合成法合成同构环氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯连接的COF

红外光谱(图1a)监测了这个转变过程，证明了C=O和C=S键的存在，表明了同构环氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯连接的COF的成果合成。PXRD图(图1b)显示除了3外其余均保持一定结晶度。图1c为COF的N2吸脱附曲线，可以看到3的比表面积最小。

更进一步，作者采用15N多CP-MAS NMR对这些转化进行了评估，提供了COF后合成修饰反应的首次定量以及亚胺连接的COF中胺缺陷位置的首次定量。

全文总结

综上所述，作者通过三个连续的合成步骤将一个亚胺连接的COF转化为同构环氨基甲酸酯和硫代氨基甲酸酯连接的COF。

该合成中的每个产物都是通过15N多核磁共振波谱分析的，这是首次沿着合成路线对每个化合物进行定量成分分析。

此外，在这项工作中进行的每一个固态化学转变都伴随着一个结构或构象转化，突出了连接在COF结构和性能中的关键重要性。这项工作形成了有机合成从溶液到固态的延伸—包括多步转化和表征。

文献信息

Multi-Step Solid-State Organic Synthesis of Carbamate-Linked Covalent Organic Frameworks.（J. Am. Chem. Soc., 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b04731）

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b04731