新型金屬-有機配位籠、納米管的定向組裝及性能設計

《新型金屬-有機配位籠、納米管的定向組裝及性能設計》是依託山東大學，由孫道峰擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：新型金屬-有機配位籠、納米管的定向組裝及性能設計
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：孫道峰
• 依託單位：山東大學

中文摘要

本項目從分析影響功能金屬－有機配位化合物結構因素入手，以結構和性能的調控為目的，選擇或設計具有一定功能的有機配體，與金屬基元定向組裝以功能為導向的新型（手性）金屬-有機配位籠、非穿插或具有特殊磁性能的金屬-有機納米管，進一步研究籠狀或管狀配位化合物的物理吸附性能、磁學及催化性能，揭示各組裝基元對其結構和性能的影響，總結歸納功能配合物的結構與性能之間的關係，達到結構與性能的調控，以期為功能導向晶態材料的套用積累堅實的基礎。預期發表20篇以上SCI收入的文章，影響因子3.0以上的8篇以上，爭取數篇發表在高質量的J. Am. Chem. Soc.和Angew. Chem. Int. Ed.等雜誌上。此類具有納米級孔徑的金屬－有機配位籠、非穿插金屬-有機納米管具有很大的套用潛能，本項目的開展，可以提高我國在設計合成以功能為導向的金屬-有機配位化合物方面的競爭力，具有重要的科學意義。

結題摘要

該項目主要集中在對金屬-有機配位籠及納米管的組裝及性能研究上。以功能為導向，有目的的設計組裝一些具有一定結構和性能的籠狀或管狀化合物。在執行此項目的過程中，我們利用雙陰離子模板法，合成了一系列金屬-有機配位籠，系統研究了不同離子的模板能力的大小及所形成的籠狀化合物隨模板的不同而導致的螢光性能的變化。進一步研究了該籠狀化合物的離子交換性能。通過改變合成策略，利用雙相溶劑熱反應，成功將環糊精配體用在金屬-有機納米管的合成上。利用環糊精與鉛離子組裝，構築了基於β-和γ-環糊精的分別含有14元鉛環和16元鉛環的手性金屬-有機納米管。研究了管內包合物的不同對金屬-有機納米管三維堆積的影響，重點研究了納米管對分子碘的吸附性能及所導致的螢光性能的變化。進一步揭示了化合物的結構與功能的關係。在完成該項目的過程中，還具體研究了一些存在於超分子體系中的籠狀或管狀單元，分析了這些籠狀或管狀單元在形成超分子化合物中所起的作用以及對化合物性能的影響。 我們的研究緊扣以功能為導向的金屬-有機配合物的設計、組裝上，揭示了結構與性能的關係。以性能為目標，通過定向組裝來構築目標化合物。基本實現了該重大研究計畫的總體目標。迄今為止，在該培育項目的資助下，總共發表SCI論文23篇，影響因子大於4.0的16篇，包括一篇Angew. Chem. Int. Ed. 和Chem. Sci.。在該項目的執行過程中，培養碩士研究生4人、博士研究生4人。邀請國內外知名專家學著進行學術交流5人次，參加學術會議做口頭報告2次，邀請報告2次。