研究进展：Nature Reviews Materials-网状化学，金属有机框架MOF结构设计方法

‍网状化学Reticular chemistry，通过强键将定义明确的分子构件连接到晶体扩展框架中，使得能够合成不同的金属-有机框架metal–organic frameworks ，MOFs和共价有机框架，其中孔的形状、大小和功能，可以针对特定应用进行定制。结构设计方法基于三个主要要求：构建模块、目标网络和等网络化学。

近期，沙特 阿卜杜拉国王科技大学Mohamed Eddaoudi团队在Nature Reviews Materials上发表综述文章，重点介绍了网状化学中，用于周期性固体的结构设计和发现的成熟和前沿方法。举例说明了构建模块的多样性，并描绘了适合设计MOF的蓝图网络，即边传递网络。这些边传递网被分为三类，以帮助合理化现有的MOF，并为新结构的设计提供指导。两个新兴的拓扑概念，即合并网络方法和网络编码构建单元，因其在合成复杂或多组分MOFs方面的潜力而得到有力地发展。

A reticular chemistry guide for the design of periodic solids. 

周期性固体设计的网状化学指南。

图1：可靠获得的代表性构件。

图2：有机连接体中连接基团位置的变化。

图3：通过MBB和SBB方法形成FCU-MOFs。

图4：基于六核和非核团簇的超分子构建层。

图5：边传递网的类别。

图6：用于发现新的金属-有机框架结构的I型边缘传递网。

图7：网络编码建筑单元的概念。

图8：基于合并网络的金属-有机框架示例。

图9：用于合并网络结构的等网扩展的比率常数。

许多设计合成的例子证明，上面讨论的设计方法，已经成为周期性材料发现的实用工具。这些方法的不断进步，指向了一个等待探索的广阔未知空间。网状化学，将从探索新材料发现的其他方向中受益。

必须继续改进和扩大现有的网状化学设计工具箱。可以可靠地获得的MBB、SBL和SBB的数量仍然有限，并且不足以为RCSR数据库中的许多网络的网状结构提供所需的NET-CBU。尤其迫切的是开发高度连接的集群，以实现12-C构建单元（截角四面体和二十面体）和24-C构建单元（菱形立方八面体和截角八面体），这将提供进入高度协调的平台，如TTT、MGC、ITH、RHT和TWF。

这些方法的重要性将继续增加：尽管许多简单的结构可以通过试错法直接获得，但更复杂结构的尺寸、角度和其他几何编码信息受到限制，必须预先设计以满足所有要求。到目前为止，这些设计工具的使用大多是脱节的。不同设计策略的合理组合，如SBB方法、合并网络方法和MTV方法，可能会导致平台对材料中的功能组进行前所未有的控制。24-C甚至36-C SBB的开发将为合并网络方法的实践提供许多新的机会。

文献链接：https://www.nature.com/articles/s41578-021-00287-y

https://doi.org/10.1038/s41578-021-00287-y

本文译自Nature。

MIL-88(Fe)金属有机骨架化合物属-有机骨架（metal-organic化amework,MOFs)是一类新型的多孔晶体材料， 由金属离子或金属簇为配位中屯、，与含氧或含氮的有机配体通过配位作用自组装形成的网 状骨架结构。MOFs具有超大的表面积、合成方法灵活、种类和性质多样、孔和晶体尺寸可调 及骨架可修饰、热和溶剂稳定性好等优点，使其在气相、液相吸附相关领域应用潜力巨大（西安瑞禧生物科技有限公司）。MIL-88直接相关文献，请点击阅读原文下载。

推荐阅读