中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室赵延川研究员课题组近日提出了一种称为“穿插交错定向自组装”的策略，用于制备稳定的有机多孔分子晶体(PMCs)。
PMCs是独特的结晶多孔材料，主要特点是通过非共价键相互作用将离散的有机小分子组装在一起。PMCs因显著的结构动态性、优异的溶液加工能力以及卓越的再生性，逐渐受到关注。
赵延川课题组一直关注聚合物结构和组装模式之间的关联。在前期研究的基础上，课题组结合蝶烯骨架，运用“穿插交错定向自组装”策略，设计并制备出稳定的PMCs。结合实验数据，课题组与美国国家标准与技术研究院周伟课题组合作模拟出结晶材料中的分子堆积模式。结果表明，这两种分子堆积模式相似，均采取凹凸结构配合的穿插交错组装方式，类似于拼图的组装。
一系列表征结果表明，该材料结构具有显著的动态性和灵活性，表现出优异的热稳定性和化学稳定性，可在强酸、强碱、沸水及200℃以下环境中维持高度的结晶性和优秀的多孔性。
据了解，这种新型的穿插交错定向自组装策略有望应用于更多形状和拓扑结构各异的分子砌块的可控组装。该策略为利用弱的范德华作用力构建稳定多孔结构提供了新视角，将进一步推动有机多孔分子晶体在储存、分离和催化等方面的应用。