《新型高對稱性自組裝納米反應器的構築及套用》是依託首都師範大學，由魏瑋擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型高對稱性自組裝納米反應器的構築及套用
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：魏瑋
- 依託單位：首都師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
引入碸類、膦氧化物兩類具有特定角度的彎曲或內凹形的剛性骨架和具有強螯合配位能力的多吡啶配位基團，設計合成一類具有大骨架、確定方向性等特點的有機配體，利用其與不同配位模式的金屬離子按照已有模型和對稱性原則構築兩類穩定的高對稱性自組裝金屬-有機多面體。根據所設計配體的長度估算，在扣除范德華距離的情況下，其內部空腔直徑約為2至5納米，達到了一些生物大分子的尺寸。利用這些穩定的擁有巨大疏水空腔的金屬-有機多面體分子作為一類新型的納米反應器，嘗試在水溶液中進行高分子微球材料的製備。由於該納米反應器具有在水相中穩定存在、結構確定的限域空腔，因此可以預期得到具有納米級別均一粒徑的高分子微球，在醫學工程、生物技術和電子信息等領域具有良好的套用前景。本研究將進一步拓展配位自組裝體系作為納米反應器的研究領域，為配位鍵引導的自組裝超分子主體的發展和套用提供了新的思路。
結題摘要
本項目以具有良好方向性和固定角度的剛性為骨架得到兩類三聯吡啶大骨架配體，利用該多吡啶類配體與過渡金屬離子或稀土金屬離子反應，得到一類凝膠狀化合物。該化合物在加熱的條件下形成溶液，在室溫下轉化為凝膠。我們初步認為這是由於大骨架的配體與金屬離子作用，形成了高度交聯的金屬-有機聚合物所致。這部分工作顯示了良好的發展的前景，但還需要進行相關性質的研究。我們還開發了與本課題緊密相關的一類金屬-有機籠狀化合物，它們通過端基磺酸根離子與胍陽離子之間互補的氫鍵作用進一步組裝成三維的多孔框架，該框架具有較大的孔隙率和在金屬-有機多面體晶體中少見的空氣穩定性，進一步研究發現該化合物具有非常有趣的染料吸附能力，可以對常見的陽離子型染料有著明顯的吸附。在本課題執行期間還進行了超分子膠囊化合物相關的研究，實現了對一系列反應性小分子的穩定化和溫度控制的釋放，例如可以使極易二聚的環戊二烯分子在120攝氏度下保持穩定。在本項目中我們共總結歸納了26種新穎化合物的合成和表征及性能研究，項目執行期間共發表SCI收錄論文9篇，其中以第一作者或通訊作者共發表論文6篇(其中SCI二區文章有5篇)，超額高質量完成了課題既定發表論文目標；並培養了碩士畢業生3名；另外，經費開支按計畫得到較好的執行，支出未超出預算。
