金属有机多面体作为多孔扩展网络的构建模块
金属有机多面体（MOP）是配位笼的一个子类，可以吸附和容纳溶液中的物质，并且在固态
下具有永久多孔性。这些特性，再加上正交表面化学的最新发展和更稳定笼的组装，唤醒了 MOP 作为合成扩展多孔网络的构建模块的潜在潜力。
开发具有基准物理性能的新材料对于化学工业来说势在必行。
为此，许多学术专家必须获得对自组装的基本见解，并为结构-功能关系创建预测设计原则。最近报道了多孔材料在这两个领域的进展，为此建立物理性质和孔隙化学之间的关系至关重要。
多孔材料因其突出的结构多样性和多功能性而受到工业界和学术界的关注，这使得它们成为气体吸附/分离等应用的有吸引力的候选者，多相催化和传感。
多孔材料的化学在过去十年中已经显着成熟，这要归功于超分子化学作为在扩展材料中引入预组织亚基的合成工具的引入。因此，研究人员开发了一个广泛的合成（和合成后）策略库，与标准的一步合成不同，其目标是以逐步的方式控制具有明确化学结构的复杂结构的组装。
虽然这些多步方法通常很乏味，但由于自组装过程中的预组织水平比一步合成更高，因此它们在一个或多个多孔域生成了具有无与伦比的分子精度的材料。
将预合成的分子构件明智地组装成多孔结构，使得对多孔材料的结构和成分的控制达到了前所未有的程度，网状化学成功地设计了具有前所未有的特性的金属有机框架（MOF）就是例证，例如作为分层孔隙率。
分级多孔材料具有复杂的结构，具有多个微孔、介孔和大孔域，表现出高度不同的化学和功能化。这些材料因其在整个框架内受控传输基质过程中的独特性能而引起了人们的兴趣，这在很大程度上受到其 3D 结构有序程度的影响。生成多个明确的多孔域的最有前途（尽管尚未充分探索）的途径是逐步组装本质上多孔的构建块（即预制多孔笼的空间聚合）。
这种方法可以说提供了最高水平的分层控制，其中孔的内部化学成分（窗口、直径、极性）和外部化学成分（功能化、方向性）被战略性地预先确定，以赋予所得材料至少两种明确的化学成分域。
此外，这些多孔结构单元的反应性定义得越好，它们在不影响其核心功能的情况下针对特定应用互连的精度就越高。
金属有机多面体（MOP）已成为分级控制金属有机多孔材料生长中最具吸引力的构建模块之一。
MOP 是配位笼的一个子类，其具有固态永久多孔的显着特征。MOP 的分子性质及其杂化金属有机表面赋予这些材料丰富的正交表面反应性，在溶液和固态下均可实现。此外，可以精确地知道MOP表面上不同官能团的数量和位置。
这使得能够非常精细地控制它们的可加工性、稳定性和化学反应性，同时保持它们的孔隙率。固有孔隙率与明确的表面反应性的独特组合使得 MOP 成为用作扩展多孔网络组装的多孔单体单元的理想候选者。
使用 MOP 作为多孔网络的构建模块具有多种优点，例如无论这些材料的最终有序程度如何，都可以赋予扩展材料永久的孔隙率，因为笼的功能化和完整性 - 特别是对于那些具有强孔隙度的材料金属-配体配位键在聚合步骤中得到彻底维持。
这反过来又为将孔隙可控地嵌入到凝胶或自组装单层等软物质中铺平了道路。或者，通过准确了解 MOP 的数量、位置和方向，可以精确定位 MOP 多面体表面上的反应位点，从而可以使用 MOP 作为预合成的超分子构建块，通过网状化学将其组装成高度连接的晶体网络。这种方法最近被用来靶向此类网络，这些网络无法通过常规合成轻松获得。
从理论上讲，MOP 的分层组装应该比网状晶体框架以及软/非晶材料中更传统的一锅法合成具有巨大的优势。
然而，MOP在后续自组装/聚合反应中作为单体的使用长期以来一直受到三个缺陷的阻碍：在所需溶剂中缺乏溶解度、稳定性差和反应活性有限。
幸运的是，研究人员正在解决所有这三个问题，他们设计了新一代 MOP，将高结构稳定性与易于功能化的表面结合起来。
此外，组装此类 MOP 的合成策略一直在蓬勃发展：事实上，最近已经报道了通过配位、超分子和/或共价相互作用组装的 MOP。这些 MOP 被用来合成各种令人兴奋的多孔材料，这些材料有望推动多孔网络领域的发展。
在这种背景下，这篇综述文章旨在引导读者了解促使 MOP 成为优秀的网状构件的主要因素，用于组装复杂的多孔扩展结构（从软物质到晶体框架）。
