基于配体间弱相互作用的单晶-单晶可逆转换光功能配位聚合物

光致变色化合物可以用于光学记忆和分子开关，具有广泛而重要的潜在应用价值，为了解决该类化合物热稳定性和耐疲劳性差等缺点，本项目拟设计合成系列新颖的螺吡喃类光致发光功能配体，结合现有配体，用于与金属离子进行组装，合成具有一至三维不同拓扑结构类型的、含单种或多金属的配位聚合物，用温控和光控等手段诱导化合物多晶型间的结构与光物理性能的可逆转换，形成分子开关，并通过配体之间的氢键和π-π堆积等弱相互作用力稳定其中作为第二配体的敏感光功能基团的结构与构象，使含有敏感光致变色分子的配位聚合物具有良好的热稳定性和抗疲劳性以及低（非）破坏性读出的效果，指出不同结构的配体和金属对光致发光配位聚合物的发光性能的影响规律，为进一步研究和开发先进材料打下良好基础。

光致/热致变色化合物可以用于光学记忆和分子开关，如何有效地进行分子设计与控制合成性能优良的光致变色化合物具有广泛而重要的理论意义与应用价值，为了解决螺吡喃类光致/热致变色化合物的热稳定性和耐疲劳性差等缺点，本项目主要进行了以下四个方面的工作：1. 通过理论计算与分析进行分子设计；2. 合成多个系列新型结构类型的螺吡喃类光致/热致变色功能配体；3. 利用所合成的新型螺吡喃配体及黄酮类配体与金属离子作用，合成金属配合物；4. 对所合成的化合物进行晶体生长与结构的研究；5. 用温控和光控等手段调节配体之间的弱相互作用，实现化合物晶型结构与光物理性能的可逆转换，形成分子开关，使含有敏感光致变色分子的配位聚合物具有良好的热稳定性和抗疲劳性以及低破坏性读出效果。经过4年的艰难工作，本项目取得了一定的进展，合成新配体和配合物共30余种，获得了部分配体分子的单晶结构，获得了两种螺吡喃金属配合物单晶材料，提出利用逆光致变色提高螺吡喃类化合物耐疲劳的思路。这些探索可以为螺吡喃类化合物之结构与性质研究及先进材料的开发提供理论借鉴与指导。