新加坡国立大学化学家团队开发出一种微界面聚合技术，能够通过偶联反应制备结晶性共价有机框架。这一方法为开发兼具半导体和磁性特性的新型功能材料开辟了路径，研究成果已发表于《自然·合成》期刊。

由化学系蒋东林教授领导的研究团队发现，利用水与有机溶剂形成的双相体系可产生大量微界面，从而在空间上限定反应物分子。在该微界面聚合环境中，即使采用不可逆的格拉泽-埃格林顿偶联反应，也能形成具有规则孔道和明确结构的二维COF晶体，其拓扑结构包括六边形、四边形和kagome类型。

蒋东林教授表示：“这项工作为该领域另一半的研究开辟了道路。我们的策略最终证明了利用偶联反应设计和构建共价有机框架的可行性。”该微界面聚合技术突破了传统上只能通过可逆反应制备结晶COF的限制，为利用更广泛的化学反应构建多孔框架提供了新方案。

研究显示，当这些通过微界面聚合制备的COF材料经碘处理后，其电导率可提升八个数量级，转变为半导体行为。同时，该处理过程在材料内部产生了未配对电子自旋，形成了可表现出顺磁性、反铁磁性或铁磁性的有序磁结构，实现了半导体与磁性的结合。

该团队计划将这种微界面聚合策略拓展至其他类型的偶联反应，以构建具有新颖拓扑结构和功能的框架材料。这种方法有望推动在分子层面精确设计的半导体磁体等新型功能材料的开发。

更多信息： Zhuoer Li 等人，《通过偶联聚合合成共价有机框架》，《自然合成》(2025)。