联咪唑衍生物发光和微孔配位聚合物的设计合成与性能研究

配位聚合物的可控制备及其性能研究是当今化学与材料领域研究的前沿。2,2'-联咪唑具有良好的发光性能和丰富的配位能力，也是一个重要的生物模拟配体，并广泛应用于生物无机、催化、抗癌药物、超分子自组装。本项目拟设计合成系列基于2,2'-联咪唑的多功能有机构件，系统研究它们与金属离子的自组装，制备在发光和孔洞方面具有重要应用前景的有机-无机杂化材料。通过改变修饰基团的柔性、尺寸、亲疏水性和极性，调节配体的配位特性和功能性，达到控制、调节组装物的结构和性能的目的，同时对组装方法的优化，研究其组装规律及反应条件对最终产物的影响，深入研究结构与性能的关系，并进一步定向设计具有特殊结构和良好发光、气体吸附（储藏）功能的配位聚合物，以期为研发这类发光和/或微孔无机-有机杂化材料提供实验基础和理论依据。

近年来，配合物的可控制备及其性能研究已经成为化学和材料研究的热点和前沿领域之一。2,2'-联咪唑具有良好的发光性能和丰富的配位能力，广泛应用于生物无机、催化、抗癌药物、超分子自组装。在本项目的研究中，我们设计、合成和选择了几个基于联咪唑的有机配体，并以之与某些金属离子在常温常压或水热条件下进行配位自组装得到了几个系列的有机无机杂化材料，对化合物进行了较系统的表征以及X－射线晶体结构解析，并研究了化合物的有关性能。具体的研究结果有以下几个方面：1）以联咪唑N位置上的羧酸衍生物作为配体，得到了系列稀土金属有机框架化合物，在这些化合物中，存在着首例手性的羟基稀土金属带状链和羧基桥连的稀土金属链；2）以联咪唑N位置上的羧酸衍生物作为配体，得到了系列过渡金属（Cu、Zn、Cd、Mn、Co和Ni）配合物；3）以氰基咪唑为配体，与银离子自组装得到了具有二阶倍频效应金属有机框架化合物，在非线性光学材料方面具有潜在应用；4）初步探讨了联咪唑C位置上的羧酸衍生物配体及其配合物，实现了配体的宏量制备，得到了系列过渡金属和稀土金属配合物。探索了配合物中配体的构象，总结了这些配体的配位化学规律。项目的部分成果已在Chem. Commun.等国内外核心刊物上发表和待发表12篇论文，提交了1篇会议论文。