含氮、氧配位供体原子的有机配体及其配合物的合成、结构及性能研究

合成系列含β-二酮(或β-酮亚胺)结构单元的有机配体，将其与金属离子进行配位反应，对所得配合物进行表征,培养得到配合物单晶，进行X-衍射结构解析，获得配合物自组装结构，研究有机配体结构、金属离子性质、金属与配体的配比、晶体生长环境(如溶剂、抗衡阴离子、温度)等因素与形成的配位聚合物拓扑结构之间的关系。采用阴离子诱导成环作用，合成系列含氮、氧供体原子的大环化合物，考察大环化合物对特定阴离子的识别模式及键合能力，为新型阴离子受体的合成与应用奠定必要的理论研究基础。同时，将大环化合物与金属离子作用，获得双核、乃至多核金属配合物。对合成得到的系列配合物进行材料化学性能测试,为其在功能材料领域的应用奠定理论基础。同时拟将对金属离子具选择性识别作用的化合物，用于对环境的水体污染物中毒性金属离子的萃取与分离研究；将对特定阴离子有选择性键合作用的大环化合物用于含多种阴离子体系中特定阴离子的提取与分离研究。

项目立足于连接在2个β-二酮(或β-亚胺)结构单元之间的桥连间隔基的改变，达到2个β-二酮(或β-亚胺)结构单元中配位供体原子氮或氧与金属配位取向的调整，得到了系列结构新颖的配合物结构或超分子组装结构。通过对比分析，详细研究了具有不同桥连间隔基的有机配体结构、金属离子性质、抗衡阴离子等因数与所形成的配合物结构之间的关系。另一方面，利用前体二胺和二醛进行缩合作用得到系列Schiff Base大环，在晶体结构表征的基础上，将其用于溶液中对系列阴离子或过渡金属离子的识别作用研究，结果表明，目标大环对卤阴离子(F-)或镧离子具有选择性识别作用。大环晶体结构表明，采用sp3杂化碳作为桥连间隔基的二醛与特定的二胺作用能得到具有手性螺旋结构[2+2] Schiff Base大环，其晶体中常常包含等量的左手-或右手型的螺旋对映异构体。我们正进一步开展大环的手性拆分及其与生物短肽分子间的识别作用研究。