合成含氨基酸, 磺酸,氨基及冠醚等功能团的有机膦酸(RPO3H2),以此与各种金属盐进行水热反应,合成具有簇状, 层状及微孔结构的金属膦酸盐(Metal phosphonates);用羧酸,有机磺酸(sulfonic acid),有机胺类等配体与上述金属膦酸盐进行杂交; 用SiO4, AlO4, PO4等四面体部分取代金属膦酸盐中的C-PO3四面体单元,改良所得到微孔材料的尺寸与性质;对这些化合物进行结构测定,磁性及热稳定性研究,并研究它们在插入化学,离子交换,主客体化学等方面的反应性,置备金属膦酸盐薄膜并研究这些薄膜的性质,设计合成具有良好性能的新颖无机-有机杂化材料。 金属膦酸盐不仅在插入化学,催化,质子导体及离子交换等方面有应用前景,还可用于能量储存,吸着剂,光电及敏感材料,薄膜及磁性材料。本项目的开展可为新型无机-有机杂化材料的合成与应用打下良好的基础。
合成了含烷基、芳基、胺基、氨基酸、磺酸基等取代基的有机膦酸配体共23种;利用这些配体合成了稀土、过渡金属、Pb(II)及Sr(II)的配合物81种,研究了这些化合物的结构、热稳定性、磁性及发光性能。系统地研究了取代基、反应条件(温度、pH值、M/L比例)及辅助配体对配合物结构及物理性质的影响。研究表明,酸性辅助配体的引入不但可以提高稀土膦酸盐的溶解度与结晶性,还可以得到结构新颖、发光性能良好的发光材料。利用有机膦酸-磺酸配体并加辅助配体可以得到不同种类的稀土或过渡金属簇合物。发现NH(CH2PO3)2与方酸在铜存在下可进行缩合反应。加入酸性辅助配体,能够构筑各种层状或网状结构的Pb(II)有机无机杂化材料,辅助配体可以充当桥连配体或层间悬挂基团或层间插入物三种角色。为今后进一步研究金属膦酸盐打下了坚实的基础。 在包括Coord. Chem. Rev., Chem. Eur. J., CM, IC, CGD等国际著名化学期刊上发表论文27篇(其中影响因子大于2.0的有14篇),申请专利2项; 已培养博士毕业生1名,硕士毕业生2名,另有两名博士生将在今年六月毕业。