本文利用兩性離子策略首次探究了cposs的聚集過程，同時實現了單分子結構的微調對cposs聚集體結構及行為的調控，是繼7月份以「is the whole equal to, or greater than, the sum of its parts? the similarity and difference between molecules and aggregates」為題發表在matter上之後，唐本忠院士提出的聚集體科學思想在離子聚集體中的又一次科學實踐。該研究以「constructing flexible crystalline porous organic salts via a zwitterionic strategy」為題發表在journal of the american chemical society上（https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c10713）。
圖1以兩性離子策略構建cposs (toc)。
1.兩性離子策略的可行性
首先，作者基於tpe骨架結構得到兩性離子的順反異構體, tpe-ns-z及tpe-ns-e（圖2a），並製備得到cpos-z及cpos-e。如圖2b-c所示，經單晶解析發現，這兩種cpos都具有規整的孔結構，客體分子dmso通過與主體框架結構的分子間相互作用存在於孔中。得益於單一構建單元的特性，兩性離子策略簡化了構建cposs的流程，降低了製備的難度。
圖2 以兩性離子策略構建cposs的可行性探索。
2. 探究從構建單元到cposs的聚集過程
在構建單元聚集的過程中，發生了從溶液狀態的分子到cposs聚集狀態的轉變。然而，先前由兩種不同構建單元參與的單離子策略增加了研究這一過程的複雜性，導致在cposs構建中缺乏對分子-聚集體轉變的研究。考慮到兩性離子策略的可行性及其單一構建單元的特性可能有助於降低研究聚集過程的複雜性，作者進一步研究了這一轉變過程。
圖3. 探究單元分子聚集為cposs聚集體過程中結構及性質的轉變。
3. 通過構建單元結構的微調實現對cposs結構及行為的調控
cpos-z和cpos-e分別以tpe-ns-z和tpe-ns-e作為構建單元，便捷地構建而成。本文首次探究了從單元分子到cposs聚集體的轉變，展示了兩性離子策略中單一構建單元的優點。儘管如此，兩性離子策略在通過精細調控單一構建單元的結構來控制cposs結構和性能的潛在優勢仍然未得到充分探索。在此，作者進一步系統探討了tpe-ns-z和tpe-ns-e之間微小的順反構型差異對cposs結構及性質的調控效應，並得出結論：tpe-ns-e中的反式異構體結構導致了反式異構體的錯位堆疊，從而使cpos-e相較於平行堆疊結構的cpos-z具有更好的熱穩定性。得益於兩性離子策略中單一構建單元的引入，作者通過簡單控制單元分子的構型差異性實現了對cposs結構和性能的精確調控。
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