具有离子识别功能的共轭双金属配合物研究

静电作用对稳定超分子的结构以及其识别或结合客体的能力都起着至关重要的作用。冠醚类化合物对金属离子具有很好的选择性络合能力，而双金属配合物具有好的电化学活性，两者结合可提供一个研究电化学识别的新体系。因此，本项目拟通过合成或组装的方法，在共轭双金属有机分子导线的共轭桥链周围引入具有分子（离子）识别基团-冠醚类，设计、合成一些结构新颖的光、电活性分子线；通过电化学法或光谱法考察现场引入不同金属离子前后的电化学行为以及光学性能差异，从而筛选出具有对特定分子（离子）识别响应敏感的金属有机分子导线，希望为新一代传感器、高效催化剂、金属酶的模拟等的设计和研究提供实验依据和设计思路。

本项目主要是通过合成或组装的方法，在金属有机分子导线的共轭桥链周围引入具有离子识别基团，设计、合成一些结构新颖的光、电活性分子线。首先，在桥链苯环2,3-和2,5-位上引入低聚（乙二醇）甲基醚成功得到了一系列共轭双金属钌配合物，光电性能研究表明该类配合物是一类能够对锂离子进行识别的电化学传感器，尤其是双金属钌配合物1g。我们首次实现了通过共轭双金属钌分子导线对锂离子进行识别。这些研究为设计合成新型混价体系在电化学传感器的潜在应用提供了一定的理论和实验指导意义。. 然后，在桥链苯环2,3-和2,5-位上引入不同长度烷氧链和低聚（乙二醇）甲基醚合成得到了一系列双金属金配合物，光谱研究表明该类配合物对锂离子响应不如共轭双金属钌分子导线，这可能是锂离子与配合物相互作用非常弱以至于不能引起光谱响应。通过合成或组装的方法，在桥链苯环2,5-位上引入低聚（乙二醇）甲基醚合成得到了一系列双金属铂配合物，光电性能研究表明低聚（乙二醇）甲基醚能够作为Pt双金属配合物很好的绝缘保护链，对电子传递起到屏蔽外界环境的作用。. 通过合成或组装的方法，合成得到了一个苯并冠醚双金属钌配合物和一个含氮杂冠醚双金属钌配合物，电化学研究表明该类配合物也是一类能够对锂离子进行识别的电化学传感器，尤其是氮杂冠醚双金属配合物D2。. 通过合成或组装的方法，在桥链苯环2,5-位上引入树枝状醚基团成功得到了三个共轭双金属钌配合物。树枝状醚基双金属乙烯型钌配合物V-1~V-3在溶液中的电化学研究表明随着桥链上树枝状醚基代数的增加不能提高金属间的电子传递效果。这是因为外层的树枝状醚基被溶剂化了。而在非溶剂条件下，即外层的树枝状醚基未被溶剂化时，配合物V-1~V-3的膜电化学行为研究表明随着外层的树枝状醚基代数的增加，金属间的电子传递效果不断增强。因此，这类化合物可作为金属有机绝缘分子导线，具有进一步研究的价值。. 本项目利用双金属有机分子导线作为电化学传感器成功实现了识别锂离子，在电化学传感器中具有潜在应用。同时为绝缘金属有机分子导线提供了一些理论和实践指导意义。