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综述

手性金属-有机框架的合成与性质研究进展

孙天凯, 韩宗甦, 程鹏, 师唯*   

  1. 南开大学化学学院 天津 300071
  • 投稿日期:2026-02-01
  • 作者简介:“框架材料化学”专辑
    孙天凯,博士研究生。2019年毕业于南开大学(分子科学与工程专业),获理学学士和工学学士学位。2019年起在南开大学化学学院攻读博士学位。主要研究方向为手性金属-有机框架的设计及其在对映异构体识别中的应用。韩宗甦,2016年在南开大学化学学院获理学学士学位,2022年在南开大学化学学院获理学博士学位。主要研究方向为金属-有机框架的孔道编辑工程及其在荧光识别中的应用。 程鹏,南开大学化学学院教授,博士生导师,教育部“长江学者”计划特聘教授,国家自然科学基金杰出青年科学基金获得者。主要从事配位化学相关的研究工作。 师唯,南开大学化学学院教授,博士生导师,入选教育部新世纪优秀人才支持计划,国家自然科学基金优秀青年科学基金获得者。主要从事功能配合物化学相关的研究工作。

Research Progress in the Synthesis and Applications of Chiral Metal-Organic Frameworks

Sun Tiankai, Han Zongsu, Cheng Peng, Shi Wei*   

  1. College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071, China
  • Received:2026-02-01
  • Contact: *E-mail: shiwei@nankai.edu.cn

手性金属-有机框架作为一类结构高度可调控的先进手性微孔材料,在医学、生物和光学等领域展现出诱人的应用前景。近年来,关于手性金属-有机框架的研究取得了系列重要进展,但随着相关研究与诸多领域的交叉融合,也产生了新的挑战,如手性配体和手性金属-有机框架的高效合成,在潜在应用场景中的稳定性和在对映选择性应用中的分子机制等。本综述讨论了手性金属-有机框架的直接合成策略(基于手性配体直接合成、基于非手性配体的自发拆分、手性模版诱导和手性缺陷工程合成)和后修饰合成策略(金属离子节点后修饰、有机配体后修饰和功能客体后修饰),并对近五年手性金属-有机框架在对映选择性传感、对映异构体分离、不对称催化和手性光学等方面的进展进行了总结和展望。

关键词: 金属-有机框架, 手性, 合成策略, 对映选择性应用

Chiral metal-organic frameworks, as a class of advanced chiral materials with highly tunable structures, exhibit promising applications in the fields of medicine, biology, optics and so on. Recently, significant progresses of chiral metal-organic frameworks have been achieved. However, with the interdisciplinary intersection and integration of relevant research and various fields, new challenges have emerged, such as the efficient synthesis of chiral ligands and chiral metal-organic frameworks, their stability in potential application scenarios, and the molecular-level mechanisms underlying their enantioselective applications. This review discusses the direct synthetic strategies of chiral metal-organic frameworks (direct synthesis based on chiral ligands, spontaneous resolution from achiral ligands, chiral template induction, and chiral defect engineering) as well as post-synthetic modification strategies (post-modification of metal ion nodes/organic ligands and post-modification of functional guests). Furthermore, this review summarizes the research advances of chiral metal-organic frameworks in enantioselective sensing, enantiomers separation, asymmetric catalysis, and chiral optics in recent five years, and provides an outlook in the future development of this field.

Key words: chirality, metal-organic framework, synthesis and application