Hui-Chao Ma,Meng-Yao Gu, Ming-Zhe Li, Chang-You Gu, Dong-Fang Zhu,
Gong-Jun Chen,and Yu-Bin Dong, Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202506509
4月9日,山东师范大学化学化工与材料科学学院董育斌教授、陈功军教授和马慧超副教授团队在国际著名学术期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为“Photothermal Catalytic Synthesis of Sulfonic Acid Functionalized Covalent Organic Framework Achieved by COF-to-COF Transformation for Photocatalysis”的研究论文,创新性地在可见光下光热催化合成C-C键连接的COF,它可以作为一种可重复使用的光催化剂,高度促进苯胺的氧化。此外,我们还开发了一种新的合成后修饰策略,通过晶体到晶体的转变,通过光诱导热驱动的氢胺化来构建COFs。含磺酸基的COF在温和的反应条件下对烷基芳烃的好氧氧化表现出优异的催化性能。

共价有机框架(COF)是一种新型的结晶多孔有机材料,由共价键连接的有机构建单元组装而成。由于其永久的孔隙率、高度有序的结构和可控的孔径,已得到广泛研究。然而,迄今为止报道的大多数COF仍然是在传统的溶剂热条件下制备的,这需要相对恶劣的条件,包括高温和高压。与传统的热催化相比,通过光热催化设计和合成COF仍然很少被探索。众所周知,能够将光能转化为热能的光热转换材料(PTCM)在光热转换过程中表现出多种潜在应用。本论文提出了一种由自催化炔烃-炔烃交叉偶联反应合成的新型二炔连接的COF(COF-CuTEP),利用5,10,15,20-四(4-乙炔基苯基)卟啉-Cu(II)(CuTEPP)作为光热条件下的单一结构单元。获得的COF-CuTEP可以作为一种可重复使用的光催化剂,在温和条件下高度促进可见光驱动苄胺氧化反应。含磺酸(SA)的吡咯杂环连接的COF(COF-CuTEP-SA)可以通过光诱导二炔连接的COF-CuTEP与对氨基苯磺酸的氢胺化反应,通过晶体到晶体的转变制备而成,可以很好地保持结晶度,并显示出优异的光催化烷基芳烃氧化反应的性能。该研究通过光热条件对COF进行后合成改性的概念以绿色和可持续的方式拓宽了COF合成的范围。
青年教师马慧超副教授为论文第一作者,马慧超副教授、陈功军教授和董育斌教授为论文共同通讯作者。相关研究得到了国家自然科学基金、泰山学者攀登计划项目和山东省自然科学基金等资助。