多联噻吩连接的共价三嗪骨架聚合物的研究

吴 凯，周瑞雪

（江汉大学 化学与环境工程学院，湖北 武汉 430056）

共价有机框架化合物（covalent organic frameworks，COFs）是将有机单体以共价键结合，通过热力学控制的可逆反应生成二维或三维高度有序结晶性多孔聚合物。这类化合物通常具备质量轻、比表面积高、化学稳定性和热稳定性好的优点，而且COFs 结构还有可设计性好、功能可调控性强的特点，在气体存储与分离、催化、传感、储能和传输性材料等方面都有广泛的应用。其中，共价三嗪骨架聚合物（covalent triazine-based frameworks，CTFs）是以三嗪环为核心，通过功能化的单体连接，最终聚合形成的框架结构聚合物［1］。CTFs 合成较为简单，引入非对称结构单体形成的聚合物有着丰富的孔道结构，辅以变化丰富的连接基元结构或单体官能团，如含特殊官能团的芳腈单体，所得到的功能化的CTFs 材料在荧光材料、锂硫电池电极材料、二氧化碳选择性吸附、可见光催化剂等方面都已有应用报道［2-6］。

另一方面，和金属有机骨架材料（metal organic frameworks，MOFs）类似，金属与COFs 形成的复合物也表现出不俗的性能［7］。其中，非贵金属或无金属CTFs 在性能上并不突出，通常较少被重视，但这一类研究成果在经济性和广泛性方面具有明显优势，因此依旧具备较好的研究前景［8-9］。比如，利用三嗪环的强吸电子性和荧光性质，与富电子的噻吩衍生物共同构建的星型化合物，聚合后形成了十分稳定的具有电氧化和电还原双极电性质的聚合物［10］。三嗪和噻吩结构组合形成的可调荧光CFTs，具备三嗪骨架的热稳定性和良好的电子传输特性，同时引入的噻吩连接官能团改变了原有化合物的光学特性，可应用于光化学器件［11-14］。……