手性簇（聚）合物晶體的設計組裝與光磁性質研究

《手性簇（聚）合物晶體的設計組裝與光磁性質研究》是依託中山大學，由童明良擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：手性簇（聚）合物晶體的設計組裝與光磁性質研究
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：童明良
• 依託單位：中山大學

中文摘要

基於配合物分子中未成對d、f電子的自旋超交換作用的分子磁體研究是當前合成化學、固體物理及材料等多學科的前沿交叉研究領域。通過分子設計與晶體工程策略，將手性引入到分子磁體的組裝體系中，將可能得到具有磁手性效應（magneto-chiral dichrosm effect，MChD）的手性分子磁體，在未來光電信息儲存和量子計算等方面有重要的套用價值。本項目將圍繞具有磁-光效應的手性簇（聚）合物這一目標，探索開展系列手性金屬簇合物和手性配位聚合物的組裝與表征：（1）發掘有效磁交換的手性橋基配體，探索合成具有較強磁交換作用的手性金屬簇合物和手性配位聚合物；（2）採用我們初步建立的配位八面體立體控制方法，探索手性配合物的自發拆分現象並分離手性晶體的外消旋混合物；（3）運用現代表征技術，系統地研究2-3 個重要系列手性配合物中的手性和磁性的相關性，探索和尋找具有MChD效應的手性分子磁體。

結題摘要

磁性簇（聚）合物晶體是當今配位化學領域最熱門的研究對象之一，基於配合物分子中未成對d、f 電子的自旋超交換作用的分子磁體研究是當前合成化學、固體物理及材料等多學科的前沿交叉研究領域，這類物質在未來光電信息儲存和量子計算等方面有重要的套用價值。本項目圍繞磁手性簇（聚）合物晶體的設計組裝與光磁性質研究”這一目標，通過分子設計與晶體工程策略，採用常規化學合成方法與溶劑熱合成方法成功合成了3d金屬簇合物、純4f簇合物和3d-4f混合金屬簇合物以及金屬簇基配位聚合物等4個系列的金屬簇合物分子磁體。通過發掘有效磁交換的手性橋基配體，獲得了系列具有較強磁交換作用的手性金屬簇合物和手性配位聚合物。系統研究系列了部分重要金屬氧簇合物的靜態和動態磁學性質以及磁製冷行為，並結合量子從頭算方法和磁相互作用的量子理論對重要金屬氧簇合物的結構和性能相關性進行詮釋和模擬。基於上述研究結果，共發表學術論文33篇，其中在Coord. Chem. Rev., Chem. Sci., Chem. Commun., Chem. Eur. J. Inorg. Chem., Dalton Trans., Cryst. Growth Des., CrystEngComm 等影響因子3 以上的學術雜誌上發表26篇論文，多次被邀請在國際學術會議報告研究進展。有24篇論文在發表後不久就開始被中、美、德、法、英、日、加、西班牙等國學者引用。1篇論文發表當年即入選ESI論文。