金屬有機(jī)超分子化合物的組裝及應(yīng)用.pdf

1、碩士學(xué)位論文金屬有機(jī)超分子化合物的組裝及應(yīng)用SelfAssemblyandApplicationoftheMetalOrganicSupermoleculeCompounds學(xué)號(hào)：2110Z幽大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要“超分子化學(xué)”一詞由諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主JMLehn于1987年首次提出，他指出：“以原子間共價(jià)鍵為基礎(chǔ)可稱為廣義的化學(xué)領(lǐng)域，而以分子組裝和分子間弱作用為基

2、礎(chǔ)的可稱為超分子化學(xué)”。盡管到目前為止，超分子化學(xué)還沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)、準(zhǔn)確的定義，但其發(fā)展卻是十分迅速的。具有一定空腔結(jié)構(gòu)的籠狀、環(huán)狀、穴狀等主體分子及相關(guān)的主客體化學(xué)與超分子化學(xué)的發(fā)展一直都是息息相關(guān)的。這些分子對(duì)特定的客體分子的專一性識(shí)別與包合對(duì)分子離子的運(yùn)輸、催化、分子器件等領(lǐng)域具有重要的意義。金屬有機(jī)多面體是一類由金屬離子與結(jié)構(gòu)匹配的多齒配體通過(guò)配位自組裝形成的具有一定骨架結(jié)構(gòu)的超分子化合物，由于其較強(qiáng)的配位穩(wěn)定性與豐富的電化學(xué)及光

3、化學(xué)性質(zhì)，使其受到廣泛的關(guān)注。選擇具有良好氧化還原活性的DHPA作為母體，通過(guò)衍生酰胺基團(tuán)設(shè)計(jì)合成三三齒配體，與稀土金屬Ce離子和過(guò)渡金屬Zn離子配位自組裝，成功構(gòu)筑了具有氧化還原活性的三元環(huán)化合物CeL1和四元環(huán)化合物ZnL2。X射線單晶衍射表明化合物CeL1具有尺寸合適的窗口和內(nèi)部空腔，能夠有效拉近客體與活性中心的距離，為爆炸物三次甲基三硝胺(RDX)提供了特殊的反應(yīng)環(huán)境，利用熒光作為輸出信號(hào)，檢測(cè)限達(dá)到20ppb。由于d10電子排

4、布構(gòu)型的金屬離子所構(gòu)筑的配合物因金屬離子獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)使其具有特殊的發(fā)光性能，化合物Zn—L2對(duì)RDX的檢測(cè)限達(dá)到了10ppb，有利于對(duì)RDX的肉眼檢測(cè)。同樣，以DHPA作為母體，設(shè)計(jì)合成了雙三齒配體，與過(guò)渡金屬Ni離子進(jìn)行配位自組裝，得到四元環(huán)結(jié)構(gòu)NiL2。以有機(jī)染料熒光素為光敏劑，四元環(huán)Ni—L2結(jié)構(gòu)中的Ni作為催化中心，研究其主客體包合性質(zhì)，模擬自然界中一類細(xì)菌催化中心結(jié)構(gòu)，達(dá)到可見光區(qū)驅(qū)動(dòng)制氫的研究，并體現(xiàn)出酶的催化行為，由于活