近日，美國德州A&M大學化學系方磊課題組在《Chem》期刊上發(fā)表題為“Porous Ladder Polymer Networks”的研究綜述論文。德州A&M大學化學系博士生車賽為該論文第一作者。該工作獲得了Welch基金會及卡塔爾國家研究基金的資助。
近些年來，自下而上合成的有機多孔材料發(fā)展迅速。此類材料通常擁有高比表面積，化學和熱穩(wěn)定性，低密度，孔結構易于調(diào)控和功能化等一系列突出優(yōu)勢，并已經(jīng)被廣泛應用于氣體存儲分離，異相催化等諸多領域。與此同時，共軛梯狀高分子受到了研究者的廣泛關注，在各類應用中顯示出其獨特的光學和電學性質(zhì)，以及優(yōu)越的高溫及化學穩(wěn)定性。近十年來，將兩種材料相結合催生了對多孔網(wǎng)絡梯狀聚合物的研究熱潮，該類新型材料理論上可同時具有多孔網(wǎng)絡聚合物和梯狀高分子的特有優(yōu)勢。全世界的多個課題組報道了多種完全交聯(lián)的多孔網(wǎng)絡梯狀聚合物及其合成表征及應用。這篇綜述文章系統(tǒng)總結了此類新型材料涉及的拓撲結構，鍵連方式，理化性質(zhì)及應用等，同時對該領域面臨的挑戰(zhàn)和今后的發(fā)展方向做出了展望。
本文要點：
1.?全面總結了多孔網(wǎng)絡梯狀聚合物的拓撲構成。二維結構占據(jù)主導地位，少數(shù)材料可以通過單體和結構設計實現(xiàn)全三維結構的梯狀骨架。
2.?全面總結了目前報道的多孔梯狀高分子框架化合物的合成方法。一步合成法：吡嗪環(huán)化，二惡英環(huán)化，噻蒽環(huán)化，狄爾斯-阿爾德環(huán)加成，[4+4]光環(huán)加成，臨二氰基三聚，羥醛三聚，臨氨基腈三聚，臨二氰基四聚，酸酐尿素四聚；分步合成法：Suzuki偶聯(lián)后烯烴復分解環(huán)化，Suzuki偶聯(lián)后光環(huán)化。
3.?綜述了多孔網(wǎng)絡梯狀聚合物的理化性質(zhì)及其在高壓氣體存儲和基于電學性能的器件等方面的應用。著重討論了梯狀高分子骨架具有的：超高化學和熱穩(wěn)定性，快速電荷遷移率，低熵結構骨架等獨特性質(zhì)。
4.?討論了多孔梯狀高分子框架化合物在實際應用中面臨的機遇和挑戰(zhàn)。對全三維拓撲結構，低缺陷骨架，材料加工性，規(guī)模化合成等潛在發(fā)展方向進行了討論和設想。
文章鏈接：
