配体取代基调控功能金属/有机杂化材料的构筑及性能研究

近年来，金属/有机杂化材料研究一直受到极大关注并成为当前配位化学、结构化学、超分子化学和材料化学中的热点领域之一。在该类材料的构筑中，具有不同配位功能和结构信息的有机配体（建筑块）的设计、合成和筛选是金属/有机杂化材料研究中最重要的主题和根本所在。本项目拟从配体取代基调控金属/有机杂化材料的结构与性能入手，设计合成两大类具有不同取代基的新型刚性和柔性多羧酸功能配体，在理论计算的指导下，对其进行结构优化，预测其可能的配位构型；进而以之为桥联建筑块与金属离子进行组装，构筑新型功能杂化材料，从实验和理论计算相结合的角度对该类材料的构筑机理、结构化学、形成过程热动力学以及吸附分离、催化、磁学等性能进行研究，重点揭示配体取代基和外因变化对金属/有机杂化材料形成机理、拓扑结构和性能的影响规律，力求从理论上对配体取代基影响材料构效的内在原因作出合理解释，为定向可控合成新型金属/有机杂化材料奠定基础。

本项目通过选择含不同取代基的有机配体与特定的金属离子和不同的含氮辅助配体，设计合成了一系列配位聚合物，测试并解析了它们的晶体结构，对其进行了元素分析、红外光谱、热重分析、粉末衍射等表征。并对部分化合物进行了磁学、荧光及催化性能研究。重点揭示了配体取代基和外因变化对金属/有机杂化材料形成机理、拓扑结构和性能的影响规律，从理论上对配体取代基影响材料构效的内在原因作出合理解释，为定向可控合成新型金属/有机杂化材料奠定基础。研究期间，项目组成员在《Chem.Commun》、《Inorg. Chem.》、《Dalton Trans.》、《Cryst. Growth. Des.》、《CrystEngComm.》、《RSC Adv.》、《Inorg. Chem. Commun.》、《Inorg. Chim. Acta》等国内外期刊发表SCI收录论文25篇，影响因子3.5以上论文14篇。目前该项目已培养五名硕士研究生。依托本项目及项目研究期间，硕士研究生1人已通过论文答辩，获得学位。目前在读硕士4人。