多组分反应（MCRs）概念对合成有机化学和药物化学很有兴趣。典型的MCRs包括至少三种或更多组分，它们以级联方式组合，在一锅合成中提供单一产品。MCRs可用于将不同功能引入高度稳定的共价有机框架（COFs）。柏林工业大学Arne Thomas教授利用不可逆的三组分Doebner反应合成了四种化学稳定、结晶、多孔和双功能的喹啉-4-羧酸修饰的COF（DMCR-1−3和DMCR-1NH），它们具有酸碱双功能。与亚胺COF类似物（亚胺-1）相比，这些DMC
COF表现出优异的光催化H2O2释放。相关工作以“Integrating
Bifunctionality and Chemical Stability in Covalent Organic Frameworks via One-Pot
Multicomponent Reactions for Solar-Driven H2O2 Production”为题发表在国际著名期刊Journal of the American Chemical Society上。要点1. Doebner反应生成4-羧基喹啉（DMCR-1）或4-羧基二氢喹啉（DMCR-1NH）连接的COF。不同的共轭量对DMC COF的光电性能和光催化性能有着重要影响。DMCR COF显示出高结晶度和表面积，并且与相应的亚胺COF相比，在强酸和强碱中稳定。要点2. DMCR-1NH可通过牺牲氧化剂实现，也可以在不具有牺牲电子供体的纯水中显示出光催化H2O2产生的优异性能。当使用自然阳光时，也可以在海水中观察到高的光催化活性。证明了COF在五个循环中的可循环性，活性略有下降，而相应的亚胺COF的活性和结晶度损失更快。要点3. MCR COF在光催化H2O2生产中的活性、光稳定性、可回收性和耐久性优于其亚胺基COF类似物。MCR COF为太阳能转化为化学能提供了一个可行的材料平台。这些发现为多组分合成产生的化学稳定COF的设计和开发提供了新的见解，并将其用于对工业重要化学品（如H2O2）的光催化反应。图1.（A）Doebner反应的机理。（B）模型化合物的合成。（C）模型化合物的单晶结构。图3.（A，B）DMCR-1的HRTEM图像显示了接近模型结构的层间距离。（C）77 K下的N2吸附等温线（D）用6 M HCl、3 M NaOH、1 M
Na2S2O5和0.5 M H2O2处理1天后，DMCR-1和DMCR-1NH的化学稳定性试验。图5.（A）亚胺-1、DMCR-1和DMCR-1NH的可回收性试验。（B）DMCR-1NH和（C）亚胺-1在五个循环之前和之后的PXRD。Integrating Bifunctionality and
Chemical Stability in Covalent Organic Frameworks via One-Pot Multicomponent
Reactions for Solar-Driven H2O2 Production
Prasenjit
Das, Gouri Chakraborty, Jérôme Roeser, Sarah Vogl, Jabor Rabeah, Arne Thomas*DOI: 10.1021/jacs.2c11454
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