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  多孔有機(jī)聚合物材料的設(shè)計(jì)合成一直是炙手可熱的研究課題，隨著這一領(lǐng)域研究的不斷深入，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型功能性的構(gòu)筑基元逐漸成為了解決目前多孔有機(jī)聚合物材料創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵因素。超分子大環(huán)主體化合物憑借其獨(dú)特的主客體化學(xué)性質(zhì)、簡(jiǎn)便易行的功能化方法以及可調(diào)節(jié)的拓?fù)錁?gòu)型，為多種晶態(tài)和無(wú)定形態(tài)多孔有機(jī)聚合物材料的構(gòu)筑提供了新的啟示和突破口。相關(guān)的功能體系在分離、傳感、催化等前沿應(yīng)用研究中表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，有望推動(dòng)新型智能聚合物材料領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。

  近日，吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院楊英威教授課題組在《Advanced Materials》期刊上發(fā)表了題為“Macrocycle-based porous organic polymers for separation, sensing, and catalysis”的綜述文章，該工作中系統(tǒng)介紹了利用多種具有不同物理化學(xué)性質(zhì)的大環(huán)分子構(gòu)建多孔有機(jī)聚合物網(wǎng)絡(luò)的策略，并從主客體相互作用的開(kāi)啟和基于刺激響應(yīng)機(jī)制的大環(huán)構(gòu)型構(gòu)象轉(zhuǎn)變兩個(gè)角度論述了這一新興材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)功能。最后，作者充分論述了這類(lèi)材料在選擇性吸附分離、水污染治理、光學(xué)傳感檢測(cè)和非均相催化等諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用前景，并對(duì)該領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)進(jìn)行了系統(tǒng)論述，同時(shí)對(duì)該領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

圖1.基于超分子大環(huán)的多孔有機(jī)聚合物體系

圖2.幾種可作為多孔有機(jī)聚合物構(gòu)筑基元的平面型和非平面型大環(huán)分子

圖3.(a-c)幾種基于環(huán)糊精的多孔有機(jī)聚合物；（d）兩種可與環(huán)糊精聚合的交聯(lián)劑分子

圖4.（a）基于杯芳烴的陽(yáng)離子型共價(jià)有機(jī)聚合物的合成策略；（b）利用杯芳烴構(gòu)建具有不同形貌和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的共價(jià)有機(jī)框架的兩種策略

圖5.（a）利用傅克反應(yīng)構(gòu)建基于冠醚的多孔有機(jī)聚合物；（b）利用親核芳香取代構(gòu)筑基于間苯二酚杯芳烴的多孔有機(jī)聚合物

圖6.（a）利用機(jī)械化學(xué)合成法構(gòu)筑基于柱芳烴的具有多級(jí)孔結(jié)構(gòu)的多孔有機(jī)聚合物用于碘甲烷的高效捕獲;（b）乙基柱芳烴和碘甲烷絡(luò)合物的單晶結(jié)構(gòu)

圖7.（a）界面法合成脂基連接的環(huán)糊精多孔有機(jī)聚合物膜；（b-d）構(gòu)建環(huán)糊精多孔膜，用于對(duì)不同分子量染料分子的選擇性篩分及篩分機(jī)理示意圖

圖8.幾種基于環(huán)三藜蘆烯的多孔有機(jī)聚合物結(jié)構(gòu)

圖9.利用克腦文格縮合反應(yīng)制備基于冠醚的手性共價(jià)有機(jī)框架

圖10.幾種基于柱芳烴的多孔有機(jī)聚合物用于異相催化和手性催化（a）柱芳烴、卟啉雙環(huán)交替連接的多孔有機(jī)聚合物；（b）基于柱五醌的多孔有機(jī)聚合物用于金屬鈀的負(fù)載；（c）基于柱芳烴的手性多孔有機(jī)聚合物的構(gòu)筑策略

  該綜述近期發(fā)表在Advanced Materials期刊上，論文第一作者為吉林大學(xué)博士研究生李政，通訊作者為吉林大學(xué)楊英威教授。

  論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202107401