成果简介

       合成形貌均一的功能化COFs微球是将COFs作为新型液相色谱固定相应用的基础。然而，在保持COFs微球的形貌、孔隙度和结晶性的同时，建立简单、通用的COFs微球功能化策略具有挑战性。近日，天津大学化学系化学测量与成像中心的王勇教授、雷圣宾教授团队提出了一种“自限制动态连接体交换”策略，在保持母体COFs微球高结晶性和球形形貌的同时，构建了六种具有不同功能化的COFs微球，展现出该策略的通用性和优越性。同时，将手性COFs微球用作手性色谱固定相，实现了对多种手性对映体的有效拆分。

研究要点

      1.开发了一种简单、通用的“自限制动态连接体交换”策略，构建了6种形貌均一的且具有不同功能的COFs微球。得到的功能化COFs微球具有与母体COFs微球高度相似的超高的比表面积、良好的结晶度、优异的稳定性以及均匀的球形结构。

    Scheme 1. (a) Functionalized ECOFs stationary phases obtained by in-situ linker exchange. (b) The structure of six functional linkers and the schematic diagram of the linker exchange process.

      2.提出了“自限制动态连接体交换”机制来理解形貌相关的表面功能化过程。表面重构过程和不同条件下的交换程度表明，“自限制交换”过程是反应热力学和分子扩散能垒之间微妙平衡的结果。

    Figure 1. (a) TEM images of intermediate states of linker exchange process of PCOF@Au NPs with EM-1 as the new linker at 0, 12, 24, 48, and 72 h. (b) HR-TEM images of intermediate states after 0, 3, 6, 12, and 72 h linker exchange. (c) Schematic diagram of the “self-limited linker exchange” process.

      3.利用手性功能化COFs微球的优越性能，将其作为手性色谱固定相，实现了对手性药物、酯、酸、碱等对映体的有效分离。

     Figure 2. Representative chromatograms on the ECOF-1(a, b), ECOF-2 (c-f), and ECOF-6@β-CD (g, h) packed UPLC columns for enantioseparation. (a) Fmoc-histidine. (b) 4NPh-OPr. (c) Diperodon. (d) 4Cl-lactide. (e) 2, 4-ClPOPA. (f) Mexiletine. (g) Mandelic acid. (h) 2-Hydroxy-2-phenylpropionic acid.

论文信息：

Jiabi Xu, Guangyuan Feng,* Dana Ao, Xiaojuan Li, Mengqian Li, Shengbin Lei,* Yong Wang*, Functional Covalent Organic Frameworks Microspheres Synthesized by Self-limited Dynamic Linker Exchange for Stationary Phases, Adv. Mater. 2024, e2406256.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202406256