《具有近紅外螢光特性的超分子配合物的研究》是依託北京理工大學，由李暉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有近紅外螢光特性的超分子配合物的研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：李暉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本計畫將開展基於新型配合物或配位聚合物的近紅外（NIR）螢光材料的設計、合成、組裝、結構，性質以及NIR螢光發光機理的研究。研究思路將從以下兩方面入手：第一個方面是新型功能有機配體的合理設計與合成，設計的理念是配體將包含多功能基團以及這些基團間的結構與功能的協調，尤其是通過發色團的修飾達到天線效應，提高可見光的吸收。第二個方面是中心金屬離子的選擇，將選擇具有敏化有機配體發光的過渡金屬離子以及自身具有良好的螢光單色性的稀土離子，特別是過渡金屬-稀土金屬（d-f）異核配位聚合物等，實現設計合成的配合物中的能量匹配或高效的分子內能量傳遞。綜合運用結構化學的分析技術來研究這些配位聚合物的分子結構和晶體結構，綜合運用各種光譜分析的手段，包括時間分辨螢光光譜等技術來研究NIR螢光發光機理。探索這些新型的NIR螢光配合物或配位聚合物在螢光探針、生物活體成像、細胞檢測等方面的套用。
結題摘要
近紅外螢光材料的研究是當今功能材料研究的熱點領域之一，被廣泛套用於螢光探針、生物活體成像、細胞檢測等領域。配合物和/或配位聚合物是由過渡金屬（或稀土金屬）離子與有機功能配體所構築的零維、一維、二維和三維結構的無機-有機雜化化合物，可以通過有機功能配體的設計並與相應的金屬離子的配位結合而實現結構多樣化， 同時， 也實現了材料的功能性質的調節。並且這些功能材料通常具有無機材料和有機材料所不具備的新穎的功能性質。本項目研究目標是設計與合成具有近紅外螢光性質的新型配合物或配位聚合物，通過研究這些新型配合物的組裝、結構與性質，尋找出結構與性質之間的關係。基於這一研究目標，本項目主要研究內容為（1）設計併合成一系列對稱型與不對稱型具有供-拉電子效應（D-A）的功能有機配體；（2）設計併合成一系列基於這些新型功能配體的過渡金屬與稀土金屬離子的配合物；（3）研究功能有機配體及其配合物的晶體結構與螢光功能性質，探索各種調控因素對結構與性質的影響；探索潛在的套用領域。項目取得了如下研究成果：創新性地提出了可控合成單邊席夫鹼前驅體的策略，並進一步運用模板法完成不對稱D-A型的功能有機配體的合成。同時，這些新型配體還包含了氫鍵與π-π堆積作用等分子間作用力的多功能基團。合成了近30種對稱型與不對稱型具有供-拉電子效應（D-A）的功能有機配體，並得到了它們的過渡金屬配合物近100種，其中絕大多數配合物都進行了單晶結構的分析。通過擴大共軛體系、增強電子推拉效應、增強分子電子結構的不對稱性等策略成功地將螢光發射波長由約450nm逐步推向約650nm長波方向。本項目中研究的各種結構與光譜等數據對近紅外螢光材料的設計與組裝具有重要的學術價值。
