特定拓扑结构导向稀土－有机杂化材料的合成、荧光及其识别性能

本项目通过自组装原理和分子设计，制备具有特定拓扑结构导向的分子三角形、四边形和笼状结构配合物。将可激发敏化稀土离子近红外发光的敏化剂8－羟基喹啉单元、罗丹明单元引入到稀土配合物体系中,该生色团在500纳米左右有最大的吸收波长，并且它具有合适的三线态能级，这使得低能量的激发光能够敏化稀土离子发光。另一方面，设计的多齿配体可以提供多个N2O2的四齿配位点，满足稀土离子较高配位数（8-12）的要求，同时又能避免溶剂分子或阴离子的配位，从而能够有效敏化稀土离子发光。利用稀土笼状配合物具有丰富的酰胺基团、能够与磷酸根基团之间静电作用、空腔包结能力和高正电荷的特点，可以分别研究其对阴离子如氟离子、磷酸根以及核苷酸、氨基葡萄糖、谷胱甘肽、糖等生物小分子的识别和荧光响应功能。

本项目围绕金属-有机配位化合物，尤其是稀土配位聚合物开展工作，并以此为基础，开展荧光性质研究，着重探究重金属离子的识别性能。采用了一系列的N-乙二酸为合成单元，和稀土离子在溶剂热条件下，通过自组装反应得到一系列稀土有机配位聚合物；另一方面，在无机底物如SiO2，SBA15, Fe3O4等纳米结构材料表面修饰上配位单元和荧光响应单元，通过和重金属离子的配位作用，研究有机-无机杂化材料对重金属离子的荧光响应和识别，这类材料区别于传统的荧光传感材料，赋予了多功能，即识别和分离两种功能同时作用，在重金属离子识别响应的同时，又对环境中的重金属离子进行有效提取分离；另外，本项目以罗丹明肼合物为基本单元，通过和稀土离子在TTA辅助配体存在下，自组装获得含有罗丹明/TTA混合配体配合物。我们对这类稀土化合物进行磁性研究，结果表明Dy3+和Tb3+化合物具有显著的磁场诱导的单分子磁体行为。