构建以功能导向的共价有机框架（COFs）仍然是一个挑战，因为它需要同时考虑多样化的结构、稳定的链接和可定制的功能。兰州大学化学化工学院的王为和丁三元团队通过四元Debus–Radziszewski反应，由可利用的构建单元构建除了具有多样化结构的11N-取代的基于咪唑COFs。通过形成N-取代咪唑键，合成的COFs对强酸和强碱表现出超强稳定性。此外，四组分反应可以合理地合成具有可定制功能的COFs。作为一个例子，合理地构建了膦酸盐功能化的共价有机框架（LZU-530），以有效吸附铀（VI）。LZU-530的铀（VI）吸收量高达95 mg·g⁻¹，这是在恶劣的条件下，现有有机多孔材料的最高吸收量。该研究结果不仅证明了使用四元反应可可以用于 COs的简单构建，也突出了多组分反应对于合成的稳固和功能化COFs的重要性。相关研究成果最新发表于国际知名期刊《Journal of the American Chemical Society》，题为“Rational Synthesis of Functionalized Covalent Organic Frameworks via Four-Component Reaction”。

图1 四元COF的合成示意图。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图2 四元反应的模板化合物合成。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图3 通过乙酸铵(1)、二酮(2)、醛(3)和芳香胺(4)四组分Debus−拉齐舍夫斯基反应，合理合成稳健和功能化的COFs（LZU-520，LZU-530）。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图4 .LZU-520的(a) 13C CP-TOSS和(b) NQS MAS NMR谱。在(b)中存在129、139和148 ppm的季碳信号，表明了取代咪唑键的成功形成。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图5. LZU-520，LZU-527的PXRD及结构示意图。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图6. LZU-520的稳定性测试。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图7. 用LZU-530在pH = 5下吸附U（VI）的动力学。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)

图8. LZU-530对二氧化铀2+离子吸附的选择性。(图片来源：J. AM. CHEM. SOC.)