《功能配合物二價中心金屬在單晶狀態下交換機理的研究》是依託鄭州大學，由侯紅衛擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：功能配合物二價中心金屬在單晶狀態下交換機理的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：侯紅衛
- 依託單位：鄭州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
不對稱多核金屬配合物的中心金屬擁有不同的配位環境，因此當發生中心金屬交換時，就會存在一定的置換順序。本課題擬設計合成一系列含有二價d10中心金屬的不對稱多核金屬配合物，考察d10中心金屬被Cu2+、Co2+、Ni2+等含有單電子的二價過渡金屬置換的機理。藉助磁性研究首先得到中心金屬被完全交換後的產物中金屬間的磁耦合常數J，然後對中心金屬被不同程度置換後的產物進行磁性分析，得到一系列相應的J值。J值越接近完全交換產物的J值，就說明相應的金屬交換越完全。通過不同交換程度產物中金屬間的J值與完全交換產物中金屬間對應的J 值比較，可以判斷發生交換的金屬離子的位置，進而揭示中心金屬交換的機理。另外，通過計算不同環境的中心金屬的配位穩定性，我們也可以從理論上證明我們所推斷的交換機理的正確性。
結題摘要
不對稱多核MOFs材料的中心金屬擁有不同的配位環境，其配位穩定性也會有所不同，因此當發生中心金屬交換時，就會存在一定的置換順序。中心金屬交換呈現由外到內逐步交換的特徵, 形成核殼結構的中間態，得出了交換-擴散的協同效應和配位場穩定化能是交換反應發生並形成核-殼結構的主要原因，進而揭示了中心金屬交換的機理。Cu+-MOFs材料在NH3、HCl、H2S、乙二胺等含有R-H基團的氣體中，中心金屬Cu+可以被氧化為Cu2+，並伴隨氫氣的產生。單晶結構解析發現，MOFs材料在氧化後骨架沒有發生改變，該過程是以單晶到單晶的轉換形式發生的，R-H中的H+被還原為H2。MOFs材料在進行中心金屬交換時，會伴隨著骨架的伸縮，造成MOFs材料可以呈現出“呼吸效應”，“呼吸效應”是MOFs骨架變化的一種重要方式，可以套用於有害重金屬的去除，這說明功能化MOFs材料在設計構建高效吸附材料方面的巨大潛力。苯並噻二唑衍生物/Zn-MOFs材料在光誘導下發生脫羧反應，該脫羧反應是在單晶到單晶狀態下進行的，實現了對MOFs材料結構的微調。其次， MOFs材料在非均相催化合成醯化-Nazarov (納扎羅夫)環化串聯反應方面表現出獨特的性能，特別是大孔MOFs具有更高的催化活性和選擇性；MOFs材料催化芳香雙腈轉化成噁唑啉、催化C-H鍵活化得到酮、催化芳香族C−H鍵活化反應直接合成硝基喹啉的研究也是新的、簡便的、環境友好的有機合成策略。第三，水楊醛席夫鹼/吡咯衍生物表現出了典型的聚集誘導螢光發射性質，其獨特的對pH值依賴的光譜學特性使其具有pH探針的套用。在紫外光照射下，水楊醛席夫鹼顯示了可逆的顏色變化和螢光變化並且具有良好的抗疲勞性能，這適合作為具有可擦性質的光成像材料。吡咯衍生物作為可逆的螢光溫度計呈現良好的抗疲勞性能，而且回響 Cd2+時螢光增強500倍。
