稀土多核配合物的識別功能及其套用研究

《稀土多核配合物的識別功能及其套用研究》是依託蘭州大學，由劉偉生擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：稀土多核配合物的識別功能及其套用研究
• 依託單位：蘭州大學
• 項目負責人：劉偉生
• 項目類別：重點項目

項目摘要

稀土配合物功能化研究是化學、生物、材料及環境等學科的熱點前沿。本項目在已有工作基礎上，結合稀土多核配合物的優良性能和超分子體系的識別功能，設計合成橋聯配體，組裝稀土多核配合物識別體系；通過改變配合物結構及外部條件調製配合物的單重或多重識別信號，測試其對離子、小分子和生物大分子的識別性能；研究稀土多核配合物多功能納米複合物對癌症標誌物的多模式成像和檢測效果及藥物控釋；篩選出具有優良識別性能的稀土多核配合物分子器件，探索其在環境監測和生物醫學中的套用。建立稀土多核配合物識別體系的設計和構築方法，探討協同識別效應和識別機理，總結構效關係，為新型稀土多核配合物功能材料的設計套用提供理論參考。預期可在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等刊物上發表高質量學術論文50-80篇，有關成果申請專利。培養博士、碩士研究生20-30名。

結題摘要

本項目立足於稀土配合物的結構和功能研究，利用稀土離子特殊的配位方式和優良的性能，設計合成了多種類型的有機配體、一系列不同核數和不同結構的稀土多核、雜多核配合物、稀土有機框架配位聚合物；研究了多稀土中心配合物體系的構築方式、自組裝條件和特點、複雜配合物體系識別機理、功能稀土配合物感測回響和稀土多金屬位點催化作用；考察了基於稀土配合物與各種材料的主-客體相互作用，篩選和最佳化了各種識別基團及識別機理，提升了稀土配合物識別功能的回響效率；構建了不同功能的稀土配合物複合材料，實現了稀土配合物從簡單分子向複雜材料拓展，從單一功能分子向多功能納米尺度螢光探針拓展，從分子層次向多層次、多維度信息存儲和防偽功能智慧型光學信息存儲材料拓展，從單一回響向多刺激回響（包括光、熱和酸鹼性氣氛等）拓展，從可見發光向近紅外光碟機動的雙光子智慧型診療探針拓展，最終實現了稀土配合物在功能材料、生物醫學、防偽成像、分子催化等領域中的套用，這對稀土配合物分子結構的認識和稀土資源的高值化套用具有重要的科學意義，為豐富配位化學研究內容提供支撐。本項目已實現申請時的目標，項目組已在J. Am. Soc. Chem., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Nat. Commun., Chem. Commun., Chem. Eur. J., Inorg. Chem., Dalton Trans., Anal. Chem., Green Chem., Sci. China: Chem., J. Mater. Chem. A/B/C, ACS Appl. Mater. Interfaces等刊物上已發表SCI收錄論文共162篇，其中21篇論文期刊影響因子＞9.0，66篇論文在JCR一區刊物；10篇有關稀土多核結構構築及性能研究論文被編輯部遴選為內封面或封底文章重點介紹，4篇有關稀土複合材料及其藥物控釋研究論文被編輯部遴選為封面文章；受邀撰寫綜述文章4篇，系統總結課題組工作及近年來在稀土發光配合物以及稀土功能材料研究進展；授權國家發明專利8項；項目組成員受邀參加會議並作主題報告和邀請報告總計56人次，並主辦6次學術會議進行學術交流；項目組1名成員入選教育部“長江學者”獎勵計畫特聘教授；項目組負責人獲寶鋼優秀教師獎和盧嘉錫優秀導師獎。