杂原子（氧/氮）桥连杯芳烃的合成与配位驱动自组装研究

配位驱动自组装是超分子化学领域中的一个重要研究方向，它已被广泛的应用在组装具有各种特殊结构的超分子化合物中。含氮杂芳香单元的杂原子（氧/氮）桥连杯芳烃具有与杯芳烃类似的1,3-交替构象，而其中的杂环氮原子通常处于其穴状结构的外缘，这样的立体构象非常有利于他们与金属离子发生配位作用,是一个非常有前景的可应用于研究配位驱动自组装的分子模块。本研究项目拟合成一系列含氮杂芳香单元的杂原子（氧/氮）桥连杯芳烃的衍生物，并利用该分子模块有利于与金属离子发生配位的结构优势以及这类化合物所拥有的穴状结构的特点，研究它们与金属离子在配位驱动下的自组装行为。可望得到多个由这一分子模块参与的新型配位自组装超分子化合物。进一步利用这些新型超分子化合物所具有的穴状结构以及其结果中的功能基团来研究它们对客体分子（如溶剂分子）的包夹作用以及对特殊客体分子的识别作用。

配位自组装是构建超分子聚集体的一个重要手段之一，并被广泛的应用于组装具有各种特殊形貌和性能的金属有机超分子结构。杂原子桥联杯芳烃已被证明能够组装具有孔径尺寸不同的大环有机-金属超分子络合物，进而对一些特定的小分子客体产生识别和包合作用。本项目就氧（氮）桥联杯芳烃展开了以下几个方面的研究：1）设计和合成了多个具有特殊立体形貌的氧（氮）桥联杯芳烃配体；2）研究了它们的结构和构像特点、分子识别和配位自组装功能；3）利用含吡嗪和嘧啶的氧桥联杯芳烃与Ag+，Cu2+ 和Zn2+ 等金属离子的配位作用，组装了一系列具有笼型、一维线状笼型以及二维网状等配位超分子化合物。并对它们的结构特点以及对小分子的包夹作用进行研究。通过该项目的实施，我们不仅扩大了该类化合物的数量，并且在对它们结构和组装性能有了进一步的认识，为研究它们在自组装、主-客体化学等研究领域的应用潜能提供理论和物质基础。在本课题的实施过程中共产生SCI收录论文11篇（见成果部分），在全国学术会议作专题报告4 人次。这些成果使我们在该研究领域处在国际较高水平。