Kandang Organik yang Dibungkus dalam Kerangka Terbuka Berbasis Kluster Logam: Material Host-in-Host Kristal Tunggal dengan Kerjasama Muatan Antar-Host

Abstrak
Mengintegrasikan unit bangunan yang berbeda dari sangkar organik dan gugus anorganik yang terpisah ke dalam kerangka supramolekul kristal tunggal dengan arsitektur yang disesuaikan dan fungsi yang sinergis menghadirkan tantangan yang signifikan. Di sini, kami menyajikan penemuan kami untuk mencapai hibrida tersebut melalui perakitan mandiri sangkar organik amonium kationik dengan gugus timbal iodida anionik yang digerakkan secara elektrostatik. Khususnya, dengan memodulasi ukuran, bentuk, dan komposisi sangkar organik kationik secara hati-hati, kami telah membangun arsitektur host-in-host berpori yang terintegrasi. Dalam sistem ini, sangkar kationik internal berada dengan pas, terbungkus dalam jaringan eksternal yang dibangun dari gugus timbal iodida anionik. Hirarki bersarang yang unik ini memamerkan interaksi antarhost yang ditingkatkan yang difasilitasi oleh gaya elektrostatik, yang secara rumit menyesuaikan struktur elektronik dari gugus timbal iodida luar. Hasilnya, hibrida tersebut menunjukkan sifat fotofisika yang berbeda, termasuk aktivasi oksigen yang efisien dan kemampuan konversi fototermal yang ditingkatkan, sebagaimana dikonfirmasi oleh analisis eksperimental dan teoritis yang komprehensif. Peran penting interaksi elektrostatik antar host ditunjukkan lebih lanjut melalui perbandingan sistematis dengan arsitektur host-in-host yang secara struktural serupa yang terdiri dari gugus timbal iodida dan sangkar amina netral. Lebih jauh, host ganda yang terintegrasi dan terkompartementalisasi berfungsi sebagai situs aktif ganda yang terisolasi secara spasial untuk reaksi kaskade, yang menunjukkan peningkatan aktivitas 33~47 kali lipat dibandingkan dengan rekan struktural yang tidak memiliki kerja sama muatan.