报告题目：氢键有机多孔框架中的结构化学

报告时间：2022年1月10日（星期一）下午14:00-16:00

报告地点：科技园中401会议室

报 告 人：刘天赋（研究员、福建物质结构研究所）

报告摘要:

氢键在自然界和生物体内都扮演着非常重要的角色。它不仅决定了物质的结构，也是许多功能可以正常运转的关键要素。受到大自然广泛存在的氢键的启发，化学家开始利用氢键连接结构基元构筑新的化合物。氢键有机框架化合物Hydrogen-bonded organic framework (HOFs) 则是利用氢键连接结构基元得到的具有空腔的多孔框架化合物。HOFs做为晶态多孔框架材料的一种，具有多孔框架材料共同的优点---如：高比表面积和孔体积、均一可调的孔尺寸、高度的结晶性、明确可裁剪的结构等¹；此外，它还具有其他多孔框架材料所不具备的独特优点，如：合成条件简单、易于回收利用、具有溶液可操作性、生物兼容性好、可生物降解等。对HOFs材料的研究不仅有利于揭示基于弱分子间相互作用的复杂结构及功能的机理，而且便于进一步开发新的功能材料以及优化已有材料的性能。然而，该类材料也面临一些严重的瓶颈问题，如稳定性不高、功能基元的引入经常干扰原来的自组装方式、多功能协同难以实现等问题。我们提出了增加化学键数目、引入更强分子间π-π作用、构建离子型框架、调控二维层的构型及拓扑网络等一系列有效提升框架材料稳定性的策略^2,3。这些方法和发现均是首次在HOFs材料中被报道，不仅显著提升了材料的稳定性，也有利于对结构设计的深入理解⁴。此外，我们进一步利用结构可设计性的优势，显著拓展框架材料的功能性，为HOFs材料功能化困难提供了解决思路。

参考文献：

1. Qi Yin, Peng Zhao, Rong-Jian Sa, Guang-Cun Chen, Jian Lü, Tian-Fu Liu*, Rong Cao*, Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 7691.

2. Bai-Tong Liu, Xiao-Hong Pan, Dan-Yue Nie, Xiao-Jing Hu, En-Ping Liu, and Tian-Fu Liu*, Adv. Mater., 2020, 2005912.

3. Ji-fei Feng, Tian-Fu Liu* and Rong Cao*, Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 22392.

4. Li Yu-Lin, Eugeny V. Alexandrov, Yin Qi, Li Lan, Fang Zhi-Bin, Yuan Wenbing*, Davide M. Proserpio* and Liu Tian-Fu*, J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 15, 7218.

报告人简介：

刘天赋，中国科学院福建物质结构研究所研究员、课题组长。2011年在中科院物构所获得博士学位之后，在海外进行博士后研究。2016年入选中科院高层次人才计划并于同年8月以高层次人才引进到中科院福建物质结构研究所工作,任课题组长。2017年获得第五批福建省引才计划创新人才。主持自然基金委面上项目，国家重点研发计划“纳米科技”重点专项子课题，并作为科研骨干参与中国科学院战略性先导科技专项B类项目。研究工作致力于多孔框架材料（金属有机框架材料及氢键有机框架材料）的设计合成及其在气体分离、气相催化、药物传输与癌症治疗、光催化等领域的应用。研究成果以第一/通讯作者发表在Nature Communications、Journal of the American Chemical Society、Advanced Materials、CCS Chemistry等杂志期刊上。论文他引6300多次，H因子45。