设计合成一系列具有预定空间构型和配位去向,同时含软硬配位原子(N、O、P)的非对称性功能配体。引入稀土、稀土-过渡金属杂核协同效应的功能作用于超分子合成中,在配体的主导下,依据对称性原理、定向键联机理和超分子自组装原理,构筑具有纳米尺寸的分立多核配位超分子和纳米孔洞的二维环状、三维笼状金属-有机聚合物,目的是融多核稀土、稀土-过渡金属杂核的功能效应于超分子结构中,强化超分子化合物的功能作用,研究它们的物理化学性质,如发光性、催化性等,建立结构和性质的关系;通过改变配体的形状、大小、刚柔性,配体上的取代基团以及第二配体的参与,调控超分子在多维空间的组装和构筑,丰富实验数据,优化它们的功能性,探索其作为分子器件、分子反应器及在选择性催化、仿生方面等潜在的应用可能。
设计和构筑具有新颖拓扑结构或性质的金属-有机分子是目前最有吸引力的课题之一,而配体的选择合成是实现目标化合物的关键。含有机膦配体的配合物由于其在光学、催化方面的潜在应用价值而备受青睐。设计合成新型有机膦配体调控构筑新颖结构和性质的金属-有机配合物是本项目研究的主要方向。本文合成了半刚性的多膦桥链配体N,N'-二[(二苯基膦)亚甲基]-对苯二胺(L1),N,N'-二[(二苯基膦)亚甲基]-1,5-萘二胺(L2),N,N'-二[(二苯基膦)亚甲基]-4,4'-联苯二胺(L3),N,N,N'N'-四[(二苯基膦)亚甲基]-对苯二胺(L4),N,N,N'N'-四[(二苯基膦)亚甲基]-1,5-萘二胺(L5),利用这些配体与芳香氮杂环配体的协同配位合成寡聚或多维的金属配合物21个。有机膦配体中富电子的芳香胺与缺电子的氮杂环间的π-π作用诱导形成了特有的芳香环三明治夹心的Z型结构,部分配合物具有较强的荧光发光性能和较长的荧光寿命。另外我们合成了一些新的含N、O多配位点的半刚性配体5个,利用这些配体调控合成了从零维到三维的多样性结构的过渡金属配合物24个,讨论了在不同条件下配合物构筑的结构变化。