稳定的金属有机笼（MOCs）内强化的主客体电子相互作用，为其在刺激响应和光催化领域的应用带来了巨大机遇。锆基金属有机笼（Zr-MOCs）是此类设计中一类坚固的离散主体，但由于溶解度有限，其在溶液中的主客体化学性质受到限制。

有鉴于此，华东师范大学张大卫研究员、高恩庆教授等利用吡啶衍生的阳离子配体以及四（3,5-双（三氟甲基）苯基）硼酸根（BArF⁻）作为提高溶解性的抗衡阴离子，得到了常规方法无法制备的不同形状（1-4）的可溶性Zr-MOCs。

本文要点：

（1）

多个缺电子吡啶基团在一个笼（1）中的强制排列，导致正静电场和电子接受能力增强，有利于容纳供电子阴离子，包括卤化物和四芳基硼酸根。强电荷转移（CT）相互作用激活了客体到主体的光致电子转移（PET），从而产生显著且可调节的光致变色现象。主体及主客体配合物的基态和自由基结构已通过X射线晶体学明确表征。CT增强的PET还使1能够作为一种高效的光催化剂，用于将四芳基硼酸根有氧氧化为联芳基和酚类。

（2）

这项工作展示了在增溶阴离子的协助下，由阳离子配体制备可溶性Zr-MOCs的溶液组装过程，而且表明利用主客体CT来增强基于PET的功能和应用的巨大潜力。

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Li, G., Du, Z., Wu, C. et al. Charge-transfer complexation of coordination cages for enhanced photochromism and photocatalysis. Nat Commun 16, 546 (2025).

DOI: 10.1038/s41467-025-55893-z

https://www.nature.com/articles/s41467-025-55893-z