锰基单分子磁体合成与其基于Click反应的组装

本项目选用带有多羟基类基团的分子（多羟基烷烃、多羟基希夫碱，有机膦，特别是相应的含有炔基或溴代基的有机物）作为有机配体，设计合成多(高)核的锰基分子磁体。以合成的单分子磁体簇作为反应起始构造单元，通过Click反应，把单分子磁体簇单元组装成金属-有机骨架结构化合物，实现具有特殊结构与磁性能的金属-有机开放骨架结构化合物的设计合成，并开展多功能研究。研究开发合成单分子磁体、以及骨架结构化合物中金属中心磁相互作用与晶体结构的信息，深入理解结构-磁性相互关系。探索这一新的体系可能出现的新的现象和规律，在此基础上设计和合成有较佳应用价值的磁性功能材料和多功能材料。

本项目的研究工作一直专注于有机配体对杂化材料结构和功能的调控，特别是在金属-有机骨架材料的选择性吸附、催化、磁性和发光性能等方面开展研究。选用带有多羟基类基团的分子（多羟基烷烃、多羟基希夫碱）为有机配体，设计合成多核的3d、3d-4f 分子磁体，考察配体对分子磁体结构的调控。选用结构较为简单的配体，合成具有相似构型的单分子磁体及单链磁体，考察配体对分子磁体磁性的影响。并且以合成的分子磁体簇作为构造单元，将其组装成配位聚合物，进而实现了具有特殊结构与磁性能的金属-有机骨架结构化合物的设计合成。研究了单分子磁体以及配位聚合物中金属中心磁相互作用与晶体结构的信息，对结构-磁性相互关系进行了详细的讨论。通过调控配体及其配位方式，构建新颖结构金属簇，建立了多核化合物磁性研究的理论模型。在其他体系，研究双功能化金属有机骨架材料合成与功能，首次提出了双功能化策略，设计具有双功能位点的金属-有机骨架材料，提出联合多功能吸附位点的合成策略来构筑金属-有机骨架材料，用以提高二氧化碳吸附能力；提出分别修饰开放金属中心及有机配体的双功能化后修饰合成新策略，在金属-有机骨架材料中实现酸碱协同催化反应。. 项目负责人作为通讯联系人，发表标注本项目研究论文25篇，影响因子3以上的文章23篇，其中包括Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Eur. J., Chem. Commun.等，申请发明专利3项，其中1项已授权。