三氟化硼（BF₃）由于其强路易斯酸性和高氟含量，在化学研究和工业过程中被广泛用作试剂、催化剂、蚀刻剂和掺杂剂。然而，其气体特性和高毒性要求在处理过程中需制定严格的安全规定。使用多孔基质吸附BF₃，将BF₃转化为固体形式，可以实现更安全的运输、处理和使用。然而现有的材料存在吸附容量低，BF₃难以释放等问题，因此设计并利用多孔材料实现高BF₃吸附容量和受控的BF₃释放仍是挑战性难题。

近日，柯晨峰研究团队（美国圣路易斯华盛顿大学化学系，现达特茅斯学院化学系）设计了一种路易斯碱性单晶氢键交联有机骨架(H_COF-50)用于吸附三氟化硼（BF₃），并且通过BF₃的缓释作用催化并改善了乙烯基醚的聚合。

在H_COF-50单体设计中，课题组利用自互补的邻烷氧基苯酰胺氢键单元组装形成了高度定向的头对头层内氢键网络，以增强H_COF-50单体氢键网络的化学稳定性 （图1）。同时，层间氢键的形成提高了单体垂直排列的定向性，避免互穿结构的形成。此外，分子内氢键固定了酰胺邻位烯丙氧基的相对位置，便于随后的巯基-双键光交联反应合成H_COF-50。

交联后，通过单晶X射线衍射表征，H_COF-50具有与交联前相似的氢键网络，并存在一维孔道结构（图2）。将H_COF-50晶体浸泡在BF₃•Et₂O的氯仿溶液中可以有效单独吸附BF₃，表现出创纪录的14.2 mmol/g BF₃吸附能力。吸附过程中，在BF₃与H_COF-50的重复单元比例达到4-5:1之前，BF₃吸附几乎是定量的，该数量对应于每个H_COF-50重复单元的4个硫醚结合位点，与BF₃形成路易斯酸碱对以化学形式吸附BF₃分子（图2）。对H_COF-50•BF₃晶体进行单晶X射线衍射测试发现，晶体的晶胞体积，硫醚交联点的距离及苯甲酰胺臂和中心苯环的夹角都发生了显著的变化，表明BF₃与H_COF-50有较强的相互作用。在H_COF-50和H_COF-50•BF₃的1维孔道中，富电子苯基的存在能够有效结合BF₃，从而充当物理吸附位点。

由于H_COF-50对BF₃的可逆吸附，实现了BF₃从多孔材料中的缓慢释放 （图3）。利用这一性质可减少乙烯基醚阳离子聚合中不良的链转移和链终止。与用BF₃•Et₂O合成的聚合物相比，合成的聚合物具有更高的分子量和更窄的多分散性。

该工作不仅为氢键网络的组装和H_COF的合成提供了新的构建单元，而且合成的H_COFs-50还具有高BF₃吸收容量和对乙烯醚聚合的有效催化作用，为新型多孔有机材料的设计和在有毒气体储存和催化等关键领域的应用提供了研究思路。