环三聚反应广泛应用在化学的各个领域中，特别是在如三嗪类或环硼氧烷类等杂环的合成中的应用。这类反应是生产大型网络结构的有力工具，如三羟醛缩合反应形成广泛的共价有机骨架，包括苯环，或形成共价三嗪骨架（CTF），主要来源于腈的三聚反应。离子热方法制备CTF，由于高温度会导致部分材料碳化，这反过来会增强孔隙率，但会降低结晶度，降低氮含量，并可能导致框架中的缺陷。为了避免这种碳化，另一种方法是在氯仿中溶解，并使其与Brønsted酸三氟甲磺酸（TfOH）反应。与离子热合成相比，这种方法不仅减少了反应时间，而且允许使用更低的温度。然而，由此获得的材料表现出减小的比表面积，并且存在不完全聚合或结构缺陷。这种方法的另一个限制涉及溶剂的选择，因为它必须与三氟甲磺酸相容。因此，通常使用二氯甲烷和氯仿，然而，由于它们在这些溶剂中的溶解度，这限制了适当单体的选择。除此之外，使用溶剂会产生大量废物，不利于可持续性生产。有鉴于此，Ruhr-Universität Bochum的Lars Borchardt课题组开发了一种机械化学合成腈的环三聚，这是一种合成含三嗪分子和材料的简单策略，克服了与碳化和溶解性相关的挑战。在混合球磨机中用4-甲基苄腈进行这种固态方法，在短短90分钟内定量合成了三（4-甲基苯基）-1,3,5-三嗪。同样快速的是，这种机械化学方法有助于使用1,4-二氰基苯合成共价三嗪骨架CTF-1。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
随后，对获得的材料进行表征，结果表明这种方法制备的材料具有多孔性（650 m2g-1）和结晶性。
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此外，通过调节诱导的机械能可以控制所获得的CTF的堆叠构象——从交错的AB排列到重合的AA堆叠构象。底物范围的广泛性也证明了这种方法的多功能性，能够成功地产生各种CTF。
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原文标题：Mechanochemical Cyclotrimerization: A Versatile Tool to Covalent Organic Frameworks with Tunable Stacking Mode
原文作者：Stefanie Hutsch, Allison Leonard, Sven Grätz, Mark Valentin Höfler, Torsten Gutmann, and Lars Borchardt*
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202403649
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