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A π-conjugated, covalent phosphinine framework

  • Structural modularity of polymer frameworks is a key advantage of covalent organic polymers, however, only C, N, O, Si and S have found their way into their building blocks so far. Here, we expand the toolbox available to polymer and materials chemists by one additional nonmetal, phosphorus. Starting with a building block that contains a λ⁵‐phosphinine (C₅P) moiety, we evaluate a number of polymerisation protocols, finally obtaining a π‐conjugated, covalent phosphinine‐based framework (CPF‐1) via Suzuki‐Miyaura coupling. CPF‐1 is a weakly porous polymer glass (72.4 m2 g‐1 N2 BET at 77 K) with green fluorescence (λmax 546 nm) and extremely high thermal stability. The polymer catalyzes hydrogen evolution from water under UV and visible light irradiation without the need for additional co‐catalyst at a rate of 33.3 μmol h‐¹ g‐¹. Our results demonstrate for the first time the incorporation of the phosphinine motif into a complex polymer framework. Phosphinine‐based frameworks showStructural modularity of polymer frameworks is a key advantage of covalent organic polymers, however, only C, N, O, Si and S have found their way into their building blocks so far. Here, we expand the toolbox available to polymer and materials chemists by one additional nonmetal, phosphorus. Starting with a building block that contains a λ⁵‐phosphinine (C₅P) moiety, we evaluate a number of polymerisation protocols, finally obtaining a π‐conjugated, covalent phosphinine‐based framework (CPF‐1) via Suzuki‐Miyaura coupling. CPF‐1 is a weakly porous polymer glass (72.4 m2 g‐1 N2 BET at 77 K) with green fluorescence (λmax 546 nm) and extremely high thermal stability. The polymer catalyzes hydrogen evolution from water under UV and visible light irradiation without the need for additional co‐catalyst at a rate of 33.3 μmol h‐¹ g‐¹. Our results demonstrate for the first time the incorporation of the phosphinine motif into a complex polymer framework. Phosphinine‐based frameworks show promising electronic and optical properties that might spark future interest in their applications in light‐emitting devices and heterogeneous catalysis.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:J. Huang, J. Tarábek, R. Kulkarni, Cui Wang, M. Dračínský, Glen Jacob SmalesORCiD, Brian Richard PauwORCiD, Ute Resch-GengerORCiD, M. J. Bojdys
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Chemistry a European Journal
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.2 Biophotonik
6 Materialchemie
6 Materialchemie / 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Wiley VCH-Verlag
Verlagsort:Weinheim
Erste Seite:2
Letzte Seite:10
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Fluorescence; Fully aromatic frameworks; Phosphinine; Polymers; Small-angle scattering; Suzuki-Miyaura coupling
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Material
Material / Nano
DOI:10.1002/chem.201900281
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-485330
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International
Datum der Freischaltung:29.07.2019
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:29.08.2019
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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