导读:本文包含了金属基超分子配合物论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:非共价作用,主客体化学,超分子聚合物,环金属化铂(Ⅱ)配合物
金属基超分子配合物论文文献综述
张小龙[1](2019)在《基于环金属化铂(Ⅱ)配合物的主客体超分子体系》一文中研究指出超分子化学是研究两种及以上化学物种之间通过非共价作用组装成高度有序的分子聚集体的一门科学。与传统分子化学中的强共价作用相比,超分子化学关注弱非共价作用。常见的非共价作用包括氢键、金属配位、π-π堆积、金属金属作用等。利用协同的非共价作用可以构筑简单的主客体络合物、分子机器以及复杂的超分子聚合物等多种功能性超分子组装体。鉴于非共价作用的动态可逆性,超分子组装体具有环境响应性的特性,为其在化学传感、生物成像、药物输送、超分子催化剂等领域的应用奠定基础。因此构筑新颖非共价作用及功能化超分子组装体一直是超分子化学研究热点。环金属化铂(Ⅱ)配合物因其丰富的光学性质及可调控Pt(Ⅱ)---Pt(Ⅱ)金属金属和π-π作用而成为一种备受关注的超分子构筑基元。鉴于此,近年来我们课题组基于N^N^N型铂(Ⅱ)配合物的主客体超分子体系开展十分有趣的研究工作,构筑多种此类型铂(Ⅱ)配合物的超分子镊合体系,研究此类型铂(Ⅱ)分子镊子主体与芳烃化合物、氢键物种、金属有机化合物等多种客体的主客体识别,并以镊合导向自组装策略构筑多种功能性超分子聚合物。基于以上研究工作,本论文集中于环金属化铂(Ⅱ)配合物的主客体超分子体系的构筑,研究环金属化铂(Ⅱ)配合物的主客体识别及其组装行为,尤其是通过协同的Pt(Ⅱ)---Pt(Ⅱ)金属金属作用和π-π作用构筑刺激响应性的主客体络合物及超分子聚合物。具体研究内容分为四个部分。第一部分研究工作中,鉴于之前工作集中于N^N^N型铂(Ⅱ)配合物体系的研究,我们设想从环金属化铂(Ⅱ)配合物的铂电性角度出发,设计合成N^N^C型分子镊子主体及单核铂(Ⅱ)配合物,研究单核铂(Ⅱ)配合物与双核铂(Ⅱ)分子镊子主体的光学性质差异及分子镊子主体与不同客体的主客体化学性质。实验结果表明与N^N^C型单核铂(Ⅱ)配合物相比,分子镊子主体的发射光谱除了 600 nm处发射峰,790 nm处出现发射峰,可能源于激发态下N^N^C型铂(Ⅱ)分子镊子主体的分子内相互作用。此外客体的辅配体在较小范围内影响其与分子镊子主体的主客体化学性质。第二部分研究工作中,基于前期N^N^N型铂(Ⅱ)配合物超分子镊合体系的研究工作和环化增强分子主体的预组织性,我们设想从分子主体的预组织模式出发,设计合成结构高度相似的N^N^N型铂(Ⅱ)大环主体与分子镊子主体,构筑大环主客体与分子镊子主客体的超分子体系,研究大环主体/客体和分子镊子主体/客体的主客体化学性质及对比。密度泛函理论计算表明大环主体与客体的络合物结构中存在双重金属金属相互作用,而分子镊子主体与客体的络合物中只存在单重金属金属相互作用。此外大环/客体络合物的结合常数比分子镊子主体/客体的结合常数高近一个数量级,光敏单线态氧能力高两倍。第叁部分研究工作中,鉴于Pt(Ⅱ)-Pt(Ⅱ)金属金属作用的新颖性和优异光学性质,我们从N^N^N型铂(Ⅱ)分子镊子主体的刺激响应性出发,设计合成酸碱响应性N^N^N型铂(Ⅱ)分子镊子主体及分子单体,研究酸碱调控分子镊子主体构型,进而调控主客体络合物的Pt(Ⅱ--Pt(Ⅱ)金属金属非共价作用及超分子聚合。通过酸和碱的依次加入来控制分子镊子主体的双重N-H---O氢键的形成与消失,实现分子镊子主体“U”与“W”构型相互切换,进而调控镊合体系中客体的结合与释放,从而调控Pt(Ⅱ)--Pt(Ⅱ)金属金属作用形成与消失。此外,两种分子单体等当量混合可以自组装成宏观的超分子聚合物。通过酸碱也可以调控超分子聚合物的pt(Ⅱ)--pt(Ⅱ)金属金属作用,进而调控超分子聚合过程。第四部分研究工作中,鉴于之前工作研究两不同物种之间的主客体化学性质,我们从环金属化铂(II)分子镊子主体的结合模式出发,设计合成新结合模式的环金属化铂(Ⅱ)分子镊子主体及分子单体,揭示环金属化铂(Ⅱ)分子镊子主体的结合模式,探究锌离子与竞争配体调控分子镊子主体自络合及分子单体自组装的行为。实验结果表明多种有机溶剂下其结合模式为刚性平面和阳离子响应性的叁联吡啶基嵌入到分子镊子主体空腔中,通过四重π-π堆积形成自络合二聚体。此外,锌离子和竞争配体加入可以调控分子镊子主体与分子单体的“U”与“W”构型切换,从而调控分子镊子主体与分子单体的组装行为。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)
张书军[2](2018)在《叁联吡啶金属配合物的制备及其在光动力治疗与超分子凝胶中的应用》一文中研究指出近年来,叁联吡啶配体因其对多种过渡金属离子及稀土金属离子具有较强的配位能力,在超分子化学、配位化学以及材料科学领域备受关注。叁联吡啶金属配合物具有丰富的光物理性质以及电化学性质,因而在各类光电领域具有潜在应用,如癌细胞治疗、分子组装、有机凝胶、光电转换器件、化学传感等。本论文的主要研究内容为叁联吡啶金属配合物的设计、合成及其在光动力治疗及有机凝胶领域的应用研究:1、我们发展了一种基于叁联吡啶铱配合物离子对的新型光敏剂,它由两个具有相反电荷离子配合物所组成。通过光诱导细胞凋亡的毒性实验、流式细胞实验以及原位实时细胞成像证明了这种离子对配合物具有很好的光动力治疗效果,能够有效杀死癌细胞。同时还发现该离子对配合物产生单线态氧的速率比阳离子配合物快4.23倍,比阴离子配合物快2.46倍,证明了阴阳离子配合物之间有效的能量传递有助于提高单线态氧的产生速率。2、我们设计了一种基于酰胺连接咔唑基团的叁联吡啶配体。通过对比我们发现:该纯配体溶于N,N-二甲基甲酰胺与乙醇混合溶液中,在超声的直接诱导下能够形成具有蓝光发射的超分子凝胶;当加入锌离子和铕离子,再经过超声诱导可形成具有绿光发射与红光发射的超分子凝胶。进一步,我们利用扫描电镜研究了这类凝胶的聚集状态,结果显示其具有微米级的网络结构。此外,我们通过荧光寿命成像技术观察了这类凝胶的形成过程。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14)
杨婷婷[3](2018)在《基于金属超分子配合物的电催化剂的合成及表征》一文中研究指出燃料电池由于其能量转换效率高和清洁性,已经成为近年来的研究工作重点。现今的研究重点主要集中在专业高效的阴极催化剂和电催化材料上。催化材料的稳定性及价格因素已经严重制约了大功率燃料电池尤其是常温电池的实用化,阻碍了燃料电池的市场化。因此拓展新思路,设计新材料、研发低成本、高催化活性、高稳定性的的阴极催化剂是燃料电池基础研究的发展趋势。金属超分子配合物作为电催化剂表现出了优良的特性。本文合成了四种金属超分子配合物,并利用物理和电化学表征手段对催化剂进行测定。(1)通过化学反应合成富含氮的前驱体(BTPHC),然后将前驱体与含金属离子的高氯酸铜反应合成了Cu-BTPHC/C超分子金属配合物。首先通过NMR和FTIR以及UV测试证明了催化剂前驱体的合成及金属的成功配位。然后通过电化学测试包括CV,RDE,RRDE测试了其催化性能,并与商业化的Pt/C进行了对比。最终结果表明Cu-BTPHC/C催化剂对氧气的还原过程是四电子的转移途径,直接将氧气转化为水。虽然Cu-BTPHC/C的催化性能低于Pt/C,但是有其自身的优势。(2)通过化学合成法合成叁联吡啶类的超分子配合物Cu-HFBPT。催化剂是否成功合成同样采用了物理表征的方法进行了证实,根据TGA测试,该催化剂前驱体HFBPT具有很好的热稳定性。根据对催化剂的电化学测试分析得知:催化剂与碳粉结合后的催化活性更好。虽然性能不比Pt/C,但是在过氧化氢的产量方面展现了自己的优势。(3)利用化学合成法将吡啶二酰氯和1,10-邻菲罗啉-5-氨基反应合成Cu-NPPA/C的前驱体,然后将该前驱体与铜离子络合形成催化剂Cu-NPPA/C。然后将催化剂与碳粉附合后进行一系列的物理表征(SEM,XPS)和电化学测试(CV,RDE,RRDE)。最后得到以下的结论:Cu-NPPA/C是通过四电子转移途径进行的ORR反应,产生的过氧化氢的含量极小。但是由热重量分析可知反应必须在较低的温度下进行,因为前驱体的热稳定性较差。(4)利用化学反应将1,2,4,5-苯四胺四盐酸盐和邻菲罗啉-5,6-二酮合成富含氮的前驱体L_1,然后将L_1与金属离子配合后,将碳粉加入,最终得到碳负载的金属超分子配合物的粉末。标记为Cu-L1/C。与前叁种的不同之处在于直接在液体环境下将催化剂与碳粉附合,结果表明这样会使表面负载的碳粉更加均匀。Cu-NPPA/C具有以下优势:过电位减小,半波电位更大,过氧化氢的含量更小,更加趋向于4电子的反应。(本文来源于《聊城大学》期刊2018-06-01)
张辉秀[4](2018)在《半刚性多唑类配体构筑的多酸基金属—有机(超分子)配合物:合成、结构与性能》一文中研究指出本论文选用具有半刚性特征的多唑类衍生物为有机配体,在水热或溶剂热的条件下,与多酸和过渡金属离子进行配位自组装,合成了11个结构新颖的金属-有机或超分子配合物。利用X-射线单晶衍射(X-ray)、X-射线粉末衍射(PXRD)、红外光谱(IR)、和热重(TGA)等分析手段,对晶体的结构、热稳定性等进行了表征。通过对化合物结构的深入分析,考察了配体的构型、多酸的种类等因素对配合物结构的影响。同时,对所合成配合物的电化学、光催化降解有机染料等性质进行了初步的研究。1.选择半刚性的双苯并叁氮唑衍生物作为有机配体,结合过渡金属Cu~(2+)离子,分别引入两种不同类型的多酸,包括Anderson和Lindqvist型,合成了如下两个多酸基配合物(1-2)。Cu(L~1)[CrMo_6(OH)_6O_(18)]·5(CH_3CH_2OH)·7H_2O(1)[Cu(L~2)_2(Mo_6O_(19))](2)L~1=1,4-双(1-氢-苯并叁氮唑-氧-甲基)苯L~2=4,4'-双(1-氢-苯并叁氮唑-氧-甲基)联苯在化合物1的结构中,Cu~(2+)离子将[CrMo_6O_(24)]~(6-)多阴离子,连接成为一个多酸基无机链,进一步由配体L~1连接成为3D的框架结构。化合物2是一个基于Lindqvist型多酸的、“3D+3D”的、二重互穿的金属-有机框架。结构分析表明,多酸阴离子的位阻作用,对此类配体构筑的多酸配合物框架结构,起到一定的调控作用。研究表明,化合物1不仅对龙胆紫具有较强的吸附能力,而且还可以选择性吸附亚甲基蓝染料;化合物2,对罗丹明B和亚甲基蓝有明显的光催化降解性能。2.选用并合成不同取代基和间隔子的长度的、半刚性双咪唑类的有机配体,同时引入不同的过渡金属离子和多酸阴离子,在不同的反应条件下获得了五个多酸基化合物(3-7),其中并研究了化合物的电化学和光催化性能。[Cu~I(L~4)][Cu~I(β-Mo_8O_(26))_(0.5)(L~4)](3)H_3(L~4)_2(PMo_(12)O_(40))·2CH_3CH_2OH(4)H_3(L~3)_2(PMo_(12)O_(40))(5)H_3(L~5)_3(PMo_(12)O_(40))(6)[Ag(L~5)](H_3PW_(12)O_(40))(7)L~3=1,4-双(咪唑-l-甲基)苯L~4=1,4-双(苯并咪唑-1-甲基)苯L~5=4,4'-双(咪唑-l-甲基)联苯化合物3的结构,不仅包含着一种多酸基金属-有机带[Cu~I(β-Mo_8O_(26))_(0.5)(L~4)]~-,而且还存在着一种金属-有机阳离子链[Cu~I(L~4)]~+。后者与前者,通过穿插的形式,构成了最终的3D框架结构。化合物4-7均是超分子结构。在结构的形成过程中,C-H···O和N···O之间的弱作用,起到了重要的作用。从化合物3-7的性质研究中发现,化合物3对抗坏血酸的氧化、亚硝酸根和过氧化氢的还原,均表现出很好的电催化性能,即具有双功能电催化性质;化合物4对罗丹明B有较明显的光催化降解作用,而化合物6对亚甲基蓝的降解有明显的光催化效果,化合物7对龙胆紫的降解有着良好的光催化性能。3.设计和合成了半刚性的、双硫酮四氮唑类有机配体,并与过渡金属Ag~+离子结合,通过调整多酸的种类,在水热条件下,合成四个结构不同的多酸基化合物(8-11)。Ag_2(L~6)(HPW_(12)O_(40))(8)Ag_2(L~(6-1))(L~(6-2))(H_3PMo_(12)O_(40))(9)Ag_4(L~(7-1))_4(H_3PW_(12)O_(40))(10)Ag_4(L~(7-1))_4(H_3PMo_(12)O_(40))(11)L~6=1,4-双(5-硫酮-1-甲基四唑基)苯L~7=1,4-双(5-硫酮-1-甲基四唑基)联苯L~(6-1)=4-(5-硫酮-1-甲基四唑基)苯甲酸L~(6-2)=1-甲基-四氮唑L~(7-1)=4-(5-硫酮-1-甲基四唑基)联苯甲酸在化合物8-11的结构形成过程中,除了Ag-N、Ag-O键以外,Ag-S键也起到了重要的作用,这在多酸基配合物中是很少见到的。化合物8是一个3D的框架结构。Ag~+离子与配体L~6,利用Ag-N、Ag-S键配位结合,形成2D的层状结构;进一步由[PW_(12)O_(40)]~(3-)多阴离子,连接成为3D的框架结构。化合物9的超分子结构中,存在着甲基四氮唑(L~(6-2))和单取代硫酮四氮唑类(L~(6-1))两种配体,二者均是由配体L~6在反应过程中原位生成的;Ag-S键在形成1D的链状结构时,起到了重要的作用。化合物10和11是同构的,均为超分子结构。其中,配体L~(7-1)是由配体L~7原位转化得到的。在结构的形成上,Ag-S、Ag-O键,以及羧基氧原子的存在,起到了重要的作用。在亚硝酸根和过氧化氢还原方面,化合物8-11都表现出一定的电催化性能。同时,对不同有机染料的降解,也表现出选择性光催化作用。(本文来源于《渤海大学》期刊2018-06-01)
[5](2018)在《理化所磷光金属配合物超分子组装研究取得进展》一文中研究指出高发光量子产率的白光材料对于发展低成本固态发光显示技术非常重要。将发光互补的材料物理混合和将发光互补的化合物嵌入到有机聚合物或者金属有机框架结构中是常见的构筑白光材料的方法,但这些方法存在相分离和制(本文来源于《河南化工》期刊2018年04期)
丁忠玉[6](2018)在《叁联吡啶金属配位超分子聚合物对硝基化合物的检测与PyBox钴(Ⅱ)配合物磁性的研究》一文中研究指出叁联吡啶是一类具有与金属有强配位能力的化合物。本文中,我们利用叁联吡啶的稳定性与荧光性质和四乙二醇二甲醚在水中的溶解性,在叁联吡啶型的配体上接上四乙二醇单甲醚侧链,设计合成在有机溶剂和水相中溶解性都较好的稳定配体,然后和六配位的金属锌(Zn)和镉(Cd)进行配位聚合反应得到金属配位超分子聚合物。通过核磁氢谱和碳谱,以及质谱等表征,证明合成出预期的金属配位聚合物结构,我们利用紫外和荧光光谱滴定实验对金属配位超分子聚合物的形成过程进行了表征。由于能量传递效应,溶液中硝基化合物的存在对金属配位超分子聚合物的荧光有明显的淬灭效果,由此可实现在水中对苦味酸和其他硝基芳香化合物的检测,通过对照实验发现,金属镉的荧光强度和淬灭效率都比金属锌强烈得多,因此,金属镉的配位超分子聚合物具有更高的灵敏度和潜在的应用价值。此外,通过把聚合物涂覆在试纸上对可以实现室外水的检测实验,证明该聚合物具有固态检测的能力,展现出未来在公共安全中实际应用的可能性。此外,本文对一部分PyBox配体衍生物进行了合成,并和钻合成单核的六配位配合物。我们选取了五种结构相似的PyBox配体,并和二价钻盐合成单核的六配位配合物。通过重结晶的方式得到规则形貌单晶,通过X射线衍射确定六个化合物晶体结构。通过交流磁化率测试,六个化合物均表现出加场弛豫的的单离子磁体行为。有趣的是,化合物中钴离子的配位对称性对于磁弛豫有显着的影响,对称性的降低可以导致化合物由平面各向异性变为单轴各项异性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2018-03-01)
张同艳[7](2017)在《大环多胺金属配合物的超分子识别与检测》一文中研究指出金属离子是分子组成物质中的金属元素,它与环境科学及生命科学等众多学科存在密切联系,于是文中提出设计一种大环多胺金属配合物,利用荧光传感超分子体系对金属离子客体进行识别与检测。首先,由于大环多胺配体的成环氮原子具备强配位能力,利用Richman-Atkins环化合成法初步合成基础中间化合物,通过控制反应物的摩尔量获得收率高的关键中间体,并与二价铜离子Cu(Ⅱ)通过合适的反应温度及反应溶剂形成多功能大环多胺金属配合物;其次,依据待分析配合物反应部位的特殊性质,利用荧光传感体系对金属离子客体实现识别及检测过程,将荧光团作为发射荧光的功能基团,离子受体当作金属离子识别与检测的接受团,通过光诱导电子转移PET体系完成对超分子的识别过程。(本文来源于《科技通报》期刊2017年12期)
谢敏[8](2017)在《醇胺协同多元羧酸构筑金属簇配合物的合成、表征及氢键超分子自组装》一文中研究指出本文采取醇类作为溶剂,醇胺协同多元羧酸的方案合成了叁类共六个金属簇配合物。运用X射线单晶衍射分析的方法确定了化合物的结构。化合物1-6的分子式如下:[Co_2(teaH_3)_2(Htma)_2](1)(H_3tma=Trimesic acid,teaH_3=triethanolamine)[Zn_2(teaH_2)(ndc)_(1.5)]·MeOH(2)(ndc~(2-)=2,6-naphthalenedicarboxylate)[Co_2(teaH_2)(ndc)_(1.5)]·MeOH(3)(teaH_3=triethanolamine)[Zn_2(deaH)(ndc)_(1.5)]·MeOH(4)(MeOH=methyl alcohol)[Co_2(teaH_2)(btb)]·3EtOH(5)(btb~(3-)=benzene-1,3,5-tribenzoate,EtOH=ethyl alcohol)[Pb_4(1,3-ada)_3·(μ_4-O)](6)(1,3-ada=1,3-Adamantanediacetic acid)化合物1是中心对称的单核二聚体组成的具有零维结构的分子,分子内和分子间氢键的相互作用,使得化合物1由0D→2D的开放结构。TGA分析结果表明,化合物1在温度低于393K时具有良好的热稳定性,磁性研究表明,化合物1具有反铁磁性。化合物2-5是同一类具有6~3网络的配合物,它们的结构中都含有相似的双核金属中心单元M_2(M表示Zn、Co)和一定的孔隙,且孔隙中均填有游离的溶剂分子。化合物2、3是具有相同结构,只是金属中心不同的两个聚合物。它们的ndc~(2-)配体都是采取了这叁种配位方式:μ_4-κ~1κ~1κ~1κ~1,μ_2-κ~1κ~1,μ_2-κ~1κ~1κ~1κ~1,teaH_3配体采取的是单去质子化的构成方式。且它们都具有良好的热稳定性,能够保持结构稳定的温度范围是室温至149℃(化合物2),110℃(化合物3)。在氢键的作用下,化合物2、3二维的6~3层自组装成扭曲的叁维金刚石型网络结构。化合物4与化合物1相比只是将teaH_3换成了deaH_2,在结构上,ndc~(2-)配体只采取了两种配位方式,即μ_4-κ~1κ~1κ~1κ~1和μ_2-κ~1κ~1的模式,醇胺同样是单去质子化参与配位。化合物4中叁类氢键的存在,使得其拓扑结构呈现出6~3层相互贯穿的叁维网络。化合物5将羧酸配体换成了结构较大的H_3btb,和化合物2-4的氢键作用不一样的是,化合物5的层与层的交互作用发生在叁个双核单元,导致化合物5具有较大的通道,其对N_2具有明显的吸附正好证明了这一特点。化合物6是一种新型的具有六核Pb簇的一维链状结构。与化合物1-5由于氢键的作用最后形成二维或叁维结构不同的是,化合物6是由于其柔性羧酸配体1,3-ada丰富的配位模式而形成的叁维网状结构。且化合物6在温度低于252℃时具有良好的热稳定性。(本文来源于《赣南师范大学》期刊2017-06-03)
敖雷[9](2017)在《环金属铂(Ⅱ)配合物的超分子识别与自组装研究》一文中研究指出超分子化学是指通过非共价键相互作用聚集、组织分子的一门学科,这些非共价键作用力包括氢键、π-π堆积、金属配位、电荷转移、静电作用、主-客体识别等等。这些非共价键相互作用在组装形成具有新的功能或形貌的组装体并对决定其结构和功能上发挥着至关重要的作用。自组装已经成为构筑有序、性能优良超分子的有效途径之一,同时可将各种不同条件刺激响应性,比如溶剂、p H值等,应用到自组装过程中。近年来,因有机金属铂(Ⅱ)具有特殊的平面四边形分子构型和电子排布,且具有优良的光电学等性质,含有机金属铂(Ⅱ)化合物的研究倍受广泛关注。1本论文致力于研究基于环金属Pt(Ⅱ)-配体相互作用,Pt-Pt金属作用力,π-π堆积,供体-受体电荷转移等非共价键作用力构筑的超分子。此外,通过“镊合导向”自组装/解组装的溶剂或p H响应性研究。具体而言,在第一部分工作中,设计并合成了一种新型的星状超两亲性组装体,其来源于叁联吡啶铂(Ⅱ)炔镊子和有机芘复合物。因为存在分子间的N–H…N氢键,使非共价键结合作用增强,又因为两亲性结构,所以可在水溶液中形成稳定的纳米球状结构。并且这个超两亲分子的自组装行为具有可逆性,可通过HFIP调控镊子/客体基元的识别。这一“镊合导向”超两亲分子体系也许可为构筑其他新颖的超两亲分子和具有多功能的智能材料提供借鉴意义。在第二部分工作中,利用金属金属铂-铂、金属铂-配体及主-客体等非共价键作用构筑分子镊子和有机环金属铂(Ⅱ)的复合物,此识别体系具有p H值响应性和可逆性,分子间的MMLCT峰会随着加入酸后消失,加入碱后恢复,可由紫外、荧光、核磁等手段检测到相应的现象。并做了不同结构化合物的对照实验。这一“基于镊合导向”的分子开关体系,也许可为p H调节作用相关的研究提供一定的思路。第叁部分工作中,利用金属铂-铂/配体及供-受体电荷转移(DADA)等非共价键作用构筑含两个不同有机环金属铂(Ⅱ)结构的组装体系,该体系还同时具有多组分π共轭规整有序排列的特点。并且此组装体系具有溶剂响应性,水中形成的自组装体因不同比例有机溶剂的影响会发生解组装。这一“基于金属铂-铂和DADA”共同作用的分子识别及组装体系,可为应用到具有光电功能超分子材料和医药领域的研究提供一定的基础。(本文来源于《重庆医科大学》期刊2017-05-01)
李学召[10](2016)在《含Ir(Ⅲ)配合物金属—有机超分子的可控构筑及性能研究》一文中研究指出金属-有机大环、多面体自组装超分子化合物的研究是当代化学研究领域的重要前沿和热点。精心设计和可控制备具有合适空腔环境的环、笼型等超分子体系是学习和模拟自然界中酶的诸多优良性能的基础,其中关键科学问题和难点包括:可控引入具有特殊物理化学性质的功能配体、合理分布活性位点和调控其所处微环境。本论文选定广泛应用于生物识别、光催化等领域且具有丰富结构特性的阳离子型和中性Ir(Ⅲ)配合物金属基配体作为构筑基元,通过对其环金属配体进行合理的设计、修饰,与不同过渡金属离子组装,可控合成了系列环状和笼状含Ir(Ⅲ)配合物金属-有超分子组装体。发展并实践了将Ir(Ⅲ)配合物引入到特定构型金属-有机超分子结构中的合成新方法,并对目标超分子组装体的性能做了一些有意义的探索。(1)设计合成阳离子型Ir(Ⅲ)配合物Ir(3ppy)2bpy(PF6)和Ir(3Lppy)2bpy(PF6),利用亚组分自组装策略,通过Schiff-Base反应衍生出“NNO”叁齿螫合作用位点,与Zn(Ⅱ)组装得到金属-有机大环结构C1和C2。C1结构中窗口尺寸为9.08A×9.16 A。增加了配体长度后,C2的有效窗口面积为13.28A×13.13A。利用面式(facial)构型的中性Ir(Ⅲ)配合物fac-Ir(4ppy)3和fac-Ir(4ppy)3作为金属基配体,得到叁角双锥构型的金属-有机多面体P1和P2。P1结构中包含两个"fac-Ir(4ppy)3"单元,叁个Zn(Ⅱ)占据叁角双锥的赤道平面。Ir(Ⅲ)-Ir(Ⅲ)和Zn(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)的距离分别约为11.70 A和7.80A,且有一个7.89 A×7.47 A的窗口。金属-有机多面体P2具有更大的空腔体积,其中Ir(Ⅲ)-Ir(Ⅲ)和 Zn(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)的距离分别约为18.45 A和11.82 A。选用经式(meridional)中性Ir(Ⅲ)配体mer-Ir(4ppy)3与系列过渡金属组装,得到同构的类八面体构型金属-有机多面体01。其中mer-Ir(4ppy)3占据八面体的四个叁角面,在八面体赤道平面的四个金属原子组成一个扭曲的9.40A×6.40A方形窗口,轴向金属间距离[Zn(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)]为24.76 A。(2)设计合成配体fac-Ir-NH2,与吡啶醛和氟硼酸锌自组装,得到金属-有机多面体Ir-Zn1。Ir-Zn1具有叁角双锥结构,叁个Zn(Ⅱ)占据叁角双锥的赤道平面并埋藏在空腔内部。Zn(Ⅱ)均具有五配位构型,与来自不同配体的两个“NN”双齿鳌合位点配位,另外配有一分子的OH-,F-,H2O。Ir-Zn1结构中Zn(Ⅱ)-Zn(Ⅱ)间合适的距离,特有的疏水空腔以及类似于自然界中碳酸酐酶的活性中心,能够将空气中的二氧化碳固定、转化为碳酸根,并利用多金属间的协同作用将碳酸根离子稳定于空腔内部。可视化磷光光谱跟踪表明,上述过程属于一级动力学反应,反应速率常数k=0.092 min-1。向Ir-Znl的空腔引入Cl-抑制活化二氧化碳的活性位点得到金属-有机多面体Ir-Znl(?)Cl-,证明C02的活化转化过程发生在空腔内。合理调控晶体的生长过程,得到Ir-Zn1(?)CO2中间体,为活化转化CO2机理研究提供关键证据。Ir-Zn1同样能够将SO2气体转化成S032-并固定在空腔内部。(3)将具有优异光催化性能的fac-Ir(ppy)3配合物作为金属基配体,利用超分子自组装过程调控金属离子Co(Ⅱ)的配位环境,得到叁角双锥结构金属-有机多面体Ir-Co1。 Ir-Co1能够协同光催化和过渡金属离子配位活化作用高效的实现2-酰基吡啶类分子a-叁氯甲烷化反应,催化产率86%-96%。Ir-Col结构中金属Co(Ⅱ)中心与碳酸根离子间强的诱导契合作用能使其构型发生当量翻转,得到了失去过渡金属催化位点的金属-有机多面体Ir-Co2。这种精确构筑和控制催化活性中心的过程,为设计合成具有外部响应的超分子功能材料提供一种巧妙的方法,并且可以为理解和学习酶的识别催化性能提供潜在的模型。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-11-25)
金属基超分子配合物论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
近年来,叁联吡啶配体因其对多种过渡金属离子及稀土金属离子具有较强的配位能力,在超分子化学、配位化学以及材料科学领域备受关注。叁联吡啶金属配合物具有丰富的光物理性质以及电化学性质,因而在各类光电领域具有潜在应用,如癌细胞治疗、分子组装、有机凝胶、光电转换器件、化学传感等。本论文的主要研究内容为叁联吡啶金属配合物的设计、合成及其在光动力治疗及有机凝胶领域的应用研究:1、我们发展了一种基于叁联吡啶铱配合物离子对的新型光敏剂,它由两个具有相反电荷离子配合物所组成。通过光诱导细胞凋亡的毒性实验、流式细胞实验以及原位实时细胞成像证明了这种离子对配合物具有很好的光动力治疗效果,能够有效杀死癌细胞。同时还发现该离子对配合物产生单线态氧的速率比阳离子配合物快4.23倍,比阴离子配合物快2.46倍,证明了阴阳离子配合物之间有效的能量传递有助于提高单线态氧的产生速率。2、我们设计了一种基于酰胺连接咔唑基团的叁联吡啶配体。通过对比我们发现:该纯配体溶于N,N-二甲基甲酰胺与乙醇混合溶液中,在超声的直接诱导下能够形成具有蓝光发射的超分子凝胶;当加入锌离子和铕离子,再经过超声诱导可形成具有绿光发射与红光发射的超分子凝胶。进一步,我们利用扫描电镜研究了这类凝胶的聚集状态,结果显示其具有微米级的网络结构。此外,我们通过荧光寿命成像技术观察了这类凝胶的形成过程。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金属基超分子配合物论文参考文献
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标签:非共价作用; 主客体化学; 超分子聚合物; 环金属化铂(Ⅱ)配合物;