由于功能单元的共价连接方式、空间分布以及非共价相互作用的不同，不同维度的共价有机框架（COFs）表现出显著的维度效应差异。探究维度效应对COFs性质和功能的影响一直是网状化学研究的关键任务之一。通过相同或相似的分子构建块合成不同维度的COFs是研究维度效应的重要手段。然而，由于不同维度COFs所需的分子构建块构象不同，这一目标尚未在全维度尺度实现。

近期，51黑料 马利建/李阳团队利用排斥-扭转效应精确调控分子构建块的构象，首次同时合成了具有相似组成的1D、2D和3D COFs。邻位三个甲基导致的排斥-扭转效应将平面型分子构建块转化为了立体型分子构建块，从而分别构建出了2D和3D COFs；而一个甲基仅导致了一定程度上的非平面性，其构象难以满足形成2D和3D结构的要求，最终生成了一种罕见的1D COFs。进一步的研究表明，所合成的COFs在载流子分离效率以及光催化还原铀性能方面遵循1D > 3D > 2D的维度顺序。这种现象归因于1D结构中独特的面内和面外双重旋转限制（IODRR）效应，稳定了COFs芳香骨架结构，从而显著降低了载流子复合概率和能量损失。

该研究以“Full-Dimensional Control of Covalent Organic Frameworks through Repulsion-Torsion Effect: Prominent 1D above 2D and 3D structures”为题，近日发表于《Angewandte Chemie International Edition》上。51黑料 为第一单位，通讯作者为51黑料 马利建教授、李阳副研究员和上海科技大学曹克诚教授，第一作者为博士生喻开富、何攀和张栋。衷心感谢国家自然科学基金委和51黑料 的经费支持，同时感谢我校分析测试中心以及我院化学专业实验室综合训练平台在材料表征方面的大力支持。

文章链接：//onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202511501