金屬有機硼框架材料的設計、組裝及性能研究

金屬有機硼框架材料的設計、組裝及性能研究

《金屬有機硼框架材料的設計、組裝及性能研究》是依託上海交通大學,由崔勇擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:金屬有機硼框架材料的設計、組裝及性能研究
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:崔勇
  • 依託單位:上海交通大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

三配位的有機硼化合物, 因硼較碳低的電負性和空的pz軌道, 使其既是一個缺電子體系也是π電子的良好受體, 從而成為重要的有機光電功能材料。本項目以具有光學活性的三配位有機硼骨架為平台,設計合成多種配位能力、長度、電子和立體結構不同的橋聯多齒配體(如吡啶和羧酸類等);基於配位化學和超分子化學原理, 製備和組裝具有缺電子特性且結構多樣的手性金屬-有機硼配位聚合物;研究合成手性材料的二級非線性光學和鐵電性能, 揭示有機硼的電子誘導效應和手性誘導功能, 提升對手性的傳遞、放大和功能誘導過程的認識, 製備光電功能增強型有機硼基聚合物, 發展新的手性科學和技術;研究缺電子微孔金屬有機硼聚合體系的吸、放氫性能,以美國能源部規定的6.5wt%儲氫商業化的要求為基準,合成具有高比表面、孔洞尺寸適中、輕質的金屬有機硼聚合物, 探索發展設計合成新型儲氫材料的新方法和途徑。

結題摘要

以三配位的有機硼及相關結構為平台,合成十多種配位能力、長度、電子和立體結構不同的吡啶和羧酸橋聯配體;基於配位化學和超分子化學原理, 製備和組裝孔洞尺寸多樣化的金屬-有機框架和籠, 實現對特定材料的結構和手性的可控制合成和調控, 探索和總結手性納米結構形成過程各基本結構單元的電子和空間結構、配體的手性結構、材料的製備和組裝方法與目標結構和性能之間的關係。利用三吡啶有機硼多齒配體與不同的金屬Ag(I)鹽自組裝得到了三種具有不同的3-聯結金屬有機框架材料,其基本骨架是陽離子的聚合網路,其構成是螺旋槳狀的配體L與三角形的Ag-N鍵恰當結合的必然結果; 稀土離子與三酸酸有機硼組裝形成一個含有Nd4簇、十二連線的高穩定性的三維框架結構,可以在水相中催化多種有機反應;利用具有裸露的吡啶基團的三線螺旋體與金屬離子組裝成多孔框架,手性螺旋體在分級組裝中,其自身的對稱性和手性在三維結構中得以保持,並且進行了手性的傳遞和放大。以酸酸Co希夫鹼為橋聯配體與金屬離子組裝,合成了具有納米孔道結構的3D框架,在環氧丙烷的動力學水解拆分中高的催化活性和選擇性,反應的本徵活性大幅度提高,甚至超過均相催化反應結果, 觀察並研究了框架結構中催化的限閾效應和多相性;以扭曲的還原型金屬希夫鹼(Salan)為配體,與金屬鋅離子配位組裝得到了手性多孔的螺旋八面體體籠,可以吸附拆分外消旋苯乙醇、苯乙胺和亞楓類有機分子,但是只顯示出了中等的選擇性。在國際重要學術期刊發表SCI論文16篇(其中JACS 和Angew Chem論文4篇,Adv. Mater1篇,Chem. Soc. Rev.1篇, Chem Commun 3篇)。有2篇論文發表後別被Nature Chemistry選為研究亮點進行了評述,其中一篇被Angew. Chem.選作內封面。

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