中文摘要：

含有活性官能团（如醛基，氨基，羟基，羧基等）的有机同系物和异构体的分离与识别在化工、医药、农药和生命科学等众多领域都有着重要的意义，但是目前主要依赖传统分离方法。相对于它们的广泛的应用和快速发展的生产技术，其分离和纯化方法明显滞后，有些甚至已经成为严重制约其相关产业发展的瓶颈。本研究计划拟在我们前期研究工作的基础上，选择具有良好发光性质的弯折型有机配体，并通过控制其尺寸、配位取向、配位官能团的种类以及金属离子的配位喜好，定向设计合成新型的具有不同孔穴或化学微环境的金属-有机骨架化合物，力求实现含有活性官能团的有机同系物和异构体的分离与识别，比如从煤焦油中分馏得到的邻位，间位和对位甲酚异构体混合物，不带电荷的极性或非极性蛋白质氨基酸同系物等。为寻找分离与识别有机同系物和异构体分子的新方法和新材料奠定理论和实验基础。

结论摘要：

配位作用驱动的金属—有机骨架化合物的设计、合成及性质研究是目前国际化学界研究的前沿和热点问题之一。本项目是通过调控有机配体的尺寸和结构以及无机离子配位喜好的选择定向设计合成新型的具有预想孔穴或内腔的配位作用驱动的金属－有机分子容器，进而通过有机模板与平衡阴离子协同作用来调谐和实现对特定客体组份（有机异构体和几何形状相似的阴离子物种）等进行选择性识别、传感和分离。 利用具有良好稳定性的Cd(II)-MOF成功实现了发性卤代烃CH2Cl2、CHCl3和CCl4的可逆吸附和气相条件下单晶到单晶的完全分离。利用弯折型配体L与CdX2（X = NO3-, Cl-, Br-, I-, N3-, SCN-）组装，得到了一系列一维聚合物。CdL2(NO3)2中的平衡阴离子NO3-可以被其它五种阴离子交换，伴随着阴离子的交换过程，CdL2(NO3)2的结构发生转化，得到相应的化合物CdL2Cl2和CdL2Br2，同时CdL2(NO3)2能够完全分离形状相似的SCN-和N3-。利用不对称的有机配体L与CoCl2在室温条件下成功组装了一例新的Co(II)-MOF，该MOF首次成功实现了主体框架保持不变情况下金属中心和配位阴离子固相同时交换。同时该交换过程是肉眼可视的，该MOF可以作为潜在的金属离子和阴离子的传感器。利用弯折性芴桥联有机配体与NiCl2组装得到了一例结构新颖的二维Ni-MOF，在单晶状态下实现了客体分子（H2O和CH3OH）的可逆吸附—解吸。将单质碘分子通过客体吸附的方法成功引入到Ni-MOF的限域空间中，实现了I2？Ni(II)-MOF在无溶剂条件下对芳香醛硅氰化反应的高效异相催化。发展了一种通过客体吸附清洁合成复合异相催化剂的有效方法。利用Cd(II)-MOF在单晶到单晶状态下成功实现了苯醌分子的可逆吸附与分离、传感和光还原。Cd(II)-MOF是苯醌分子的高灵敏荧光传感器，检测线可以达到0.2mg/L。同时，Cd(II)-MOF可以作为一个有效的分子容器，梯度吸附不同的客体分子，并实现光诱导的固态还原。 不仅如此，我们还对新的金属－有机主客组装体的识别和分离的机理进行了初步探讨，并对其作为色谱填充材料（固定相）和固相微萃取涂层的应用研究做了初步尝试。