金属-有机笼的合成及其在色谱分离和选择性吸附中的应用研究进展
2021-06-01罗爱芹孙琛瑜汤波侯慧鹏孙立权
北京理工大学学报 2021年5期
罗爱芹，孙琛瑜，汤波，侯慧鹏，孙立权
(北京理工大学 生命学院，北京 100081)
金属-有机笼的设计思想来源于超分子化学，又称金属有机多边形和多面体(metal-organic polyhedra,MOP)，是一类形状明确、空腔特殊、热力学稳定和具有特定结构的超分子复合体[1-2].MOCs由具有特定配位几何构型的无机金属离子和刚性或柔性有机配体通过金属配位键自发组装而成，MOCs的外部形状可分为多边形、多面体、棱柱状、管状、螺旋状等几何构型[3].MOCs不仅具有孔隙率及比表面积大、结构及功能多样等特点，还可溶解于特定的有机溶剂中且自身结构保持不变[4-5].正因为它有如此引人注目的性质，近几年在分子识别、分离、催化、生物医学和药物递送等领域[6-7]中对其研究逐渐深入.MOCs在选择性吸附和色谱分离中的综述还未见报道.本综述主要介绍了近年来MOCs的合成方法与在选择性吸附和色谱分离中的应用，并对其发展前景进行了展望.
1 金属有机笼的合成
MOCs由无机金属离子和有机配体配位自组装而成.每一种金属离子都具有特定的配位几何构型，能够和一系列人为设计的刚性或者柔性有机配体配位自组装得到预先设计的金属有机笼状化合物.配体的几何构型和配位数也可以人为设计.配位键具有精确的配位方向性和强度，而且具有很好的可逆性.因此，通过选择金属离子和设计配体，人们可以合成具有特定构型的MOCs.目前，已被用于MOCs合成的金属离子主要有有Fe、Cu、Zn、Pd等.
