Ingeniería de Poros Estrechos de Marcos Orgánicos Covalentes Vinculados por Vilenos con Múltiples Respuestas Activadas por Interacciones Débiles

Resumen Los marcos orgánicos covalentes (COFs) vinculados por vilenos están emergiendo como materiales cristalinos prometedores, pero su ingeniería de poros estrechos se ve gravemente impedida por la débil reversibilidad de la reacción de formación de doble enlace carbono-carbono, lo que ha llevado a una menor exploración de sus estructuras y propiedades ultramicroporosas. En este trabajo, desarrollamos un monómero tetratópico basado en un solo anillo aromático, el tetrametilpirazina, que sufre una suavidad condensación de Knoevenagel en sus cuatro átomos de carbono arilmetilo con monómeros dialdehídos aromáticos lineales tras la activación autocatalizada de monómeros que contienen nitrógeno de piridina en presencia de un anhidro orgánico. Esto ha dado lugar a la formación de dos COFs vinculados por vilenos, que se cristalizaron en redes ortorrómbicas y se apilaron en capas AA a lo largo de las direcciones verticales. Exhiben altas áreas superficiales y tamaños de ultramicroporos bien ajustados de hasta 0.5 nm. El modo de entrecruzamiento único en dos pares de posiciones para de cada unidad de pirazina a través de dobles enlaces carbono-carbono les otorga una conjugación extendida por π sobre los esqueletos en el plano y caracteres semiconductores sustanciales. Los COFs resultantes se pueden dispersar bien en agua para formar sub-micropartículas estables con cargas negativas (potenciales zeta: ca. -30 mV), y exhiben comportamientos de agregación ajustables a través de protonación/desprotonación. Como consecuencia, presentan respuestas colorimétricas dependientes del tamaño de poro a varios aniones con diferentes valores de pK a en alta selectividad.