新闻网讯（通讯员化苑）化学与分子科学学院教授汪成课题组应邀在Trends in Chemistry（《化学趋势》，IF=24.081）发表综述文章，系统介绍了三维共价有机框架的结构设计策略和晶体结构表征方法。论文题为“StructuralDesign and Determination of Three-dimensional Covalent Organic Frameworks”（《三维共价有机框架的结构设计与确定》），博士后桂波为第一作者，汪成为通讯作者。
共价有机框架（COFs）是一类新兴有机多孔材料，由分子前体通过共价键组装形成拓展的二维或三维网格结构，具有密度小、稳定性高、孔道规整、结构可调等特点。相对于层状堆积的二维结构，立体网状延伸的三维COFs拥有大量开放功能位点和贯通孔道，在吸附、分离、催化等方面存在广阔应用前景。但是，由于合成难度大，而且结构设计和表征方面有很多关键问题待解决，三维COFs研究报道较少（自2007年首次报道至2015年底大约只有10篇实验性论文），发展非常缓慢。
近年来，汪成课题组围绕三维COFs结构设计和表征方面存在的问题，开展了大量研究工作并取得了系列重要进展，包括提出具有普适性的全新拓扑设计策略（JACS, 2016；JACS, 2017; Nat Commun, 2018; ACIE, 2020; Nat Commun, 2020; JACS, 2021; ACIE, 2022）、发展分子构筑单元设计新理念（JACS, 2020; JACS, 2021）、实现粉晶样品高精度结构解析（ACIE, 2019）等。鉴于此，结合其他课题组的研究成果，他们从结构设计和结构确定两方面对三维COFs发展进行了综述。
该文章总结了三维COFs在拓扑结构演化、分子构筑单元拓展、新型成键方式和后合成修饰法功能化等方面的研究进展，系统阐述了如何利用这些结构设计理念实现三维COFs的结构多样化。在此基础上，鉴于三维COFs是一种结晶性有机多孔材料，晶体结构确定至关重要，文章重点介绍了单晶X射线衍射、理论建模以及三维电子衍射等技术和方法在其晶体结构解析中的应用及面临的挑战。最后，该综述对三维COFs未来发展方向进行了分析和展望。
论文链接：https://authors.elsevier.com/a/1eXrK9CpcYSnWr
汪成课题组链接:http://chengwang.whu.edu.cn/
（供图：化学与分子科学学院 编辑：相茹）
