《Anderson型多酸的不對稱修飾及可控組裝研究》是依託清華大學，由魏永革擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：Anderson型多酸的不對稱修飾及可控組裝研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：魏永革
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目擬合成一系列含不同中心雜原子，特別是含功能性稀土雜原子的Anderson型多酸，然後利用不同類型的含三羥甲基基團的tris類有機配體，通過兩步酯化反應，對其進行分步修飾，可控高效地合成Anderson型多酸的不對稱雙邊修飾有機衍生物。本項目將結合理論計算研究Anderson型多酸不對稱修飾的反應機理，最佳化反應條件，發展可控制備不對稱雙邊有機修飾Anderson型多酸衍生物的新方法，構建新穎的手性多酸。並通過亞胺化、酯化、偶聯等有機反應或無機配位反應，將其與合適的功能有機分子、過渡金屬或有機金屬離子、多酸簇或金屬簇進行組裝，合成一系列新穎的多酸基有機無機雜化分子，對它們的結構進行表征，考察其超分子組裝、催化、鐵電和非線性光學等性能，研究其結構與性能之間的構效關係，為開發新型多酸基分子材料奠定基礎。
結題摘要
多酸的化學修飾是實現多酸的功能化和材料化的重要手段，不僅可以推動合成化學的發展，而且可以促進多酸在催化、能源、環境、以及生命和健康領域中的套用。本項目以Anderson 型多鉬酸鹽為主要研究對象，採用三足多元醇配體對其進行化學修飾，直接在多酸簇骨架上引入有機基團，構築不對稱有機修飾的多酸衍生物，研究它們的共價組裝與超分子自組裝、以及催化等套用。項目所取得的主要成果包括：（1）發展了水溶液中直接修飾多酸，製備單側有機修飾的Anderson 型多酸鹽的綠色合成法，該方法操作簡單、收率高，容易放大規模生產；（2）建立了普適的製備不對稱雙側有機修飾的 Anderson型多酸衍生物的兩步酯化合成新方法，獲得了一系列手性多酸衍生物，並通過調節溶液極性實現了對映體的自發拆分，為開發多酸基有機無機雜化手性分子材料奠定了基礎；（3）發現Anderson型多酸烷氧衍生物存在取代位置異構和骨架結構異構現象，通過調控pH、溫度和溶劑等反應條件首次得到了μ2-橋氧被取代的χ型異構體和低價中心金屬的β-骨架異構體，極大地拓展了Anderson型多酸衍生物的範疇，豐富了多酸衍生物的結構化學，為多酸化學的發展注入了新的活力；（4）發展了多酸有機衍生物的官能團轉換的後修飾合成新方法，其中疊氮或炔基官能團衍生物的點擊反應，在化學生物學領域具有重要的套用前景；（5）提出了“無機配體配位/支撐金屬催化劑”的新概念，探索了Anderson型多酸及其衍生物作為無機配體支撐的單原子金屬催化劑在有機合成中的套用，實現了具有工業化前景的醇到醛、醛到羧酸、以及胺到亞胺等的綠色催化轉化。本項目不僅為多酸化學開闢了新的研究方向，而且極大地推動多酸的材料化與套用研究。
