稀土配合物发光晶态材料的结构设计、合成及性能研究

本项目将在已有工作的基础上，设计合成具有潜在Antenna发光效应且可接收外界光、电等能量信号的新型配体，利用其与稀土离子的相互识别合成特殊结构和功能的晶态配合物。研究配合物的发光、传感性能，探索配体与金属之间的能量转换机制，筛选出不同激发波长和发射波长的晶态配合物发光材料、具有优良蓝色发光和近红外发光性能的配合物晶态材料，以及具有传感、开关功能的配合物晶态材料。探讨构效关系，为具有优良性能的配体及配合物晶态材料的分子设计提供信息。预期可发表高质量学术论文20-30篇，有关成果可申请专利，培养博士研究生、硕士研究生6-7名。

由刘伟生主持的国家自然科学基金项目“91122007”从2012年1月至2014年12月顺利完成，取得的主要成果如下：. 1. 系统进行了稀土配合物晶态材料结构组装研究。通过调节有机配体配位方式、桥联骨架尺寸和柔曲性、分子间弱相互作用、稀土离子种类等因素，考察稀土配合物晶态材料特殊的配位方式和结构特点，并可控制备出结构新颖、稳定的稀土配合物晶态材料，进而研究其发光及识别性能；. 2. 系统进行了晶态材料结构与荧光性质之间的构效关系研究。从共存离子诱导效应、能量传递效应、配体官能团效应、超分子作用等角度，系统探讨稀土配合物晶态材料发光信号的输出、性能的调控以及识别响应的选择性，为发掘和丰富高效的稀土发光功能材料提供新的设计思路和新的实验方法；. 3. 系统进行了稀土配合物晶态发光材料识别功能研究。首先以有机荧光分子作为稀土配合物荧光传感分子的初始模型，通过简化设计详细探讨了配体结构、客体离子半径、竞争效应、溶剂效应等因素对荧光的影响，通过官能团的筛选和识别机理的改变实现对发光信号改变的有效利用，进而得到具有发光传感响应的稀土配合物晶态材料。. 本项目执行期间，项目组在Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Chem. Commun., Chem. Eur. J., Inorg. Chem.等SCI收录刊物发表论文共28篇，其中影响因子I.F. >3的论文23篇，SCI一区刊物论文5篇，二区刊物论文14篇；1篇论文被美国化学会Noteworthy Chemistry栏目重点点评，1篇论文选作内封面；授权国家发明专利1项。项目负责人在国际及国内学术会议上做大会或主题报告4次，邀请报告2次。培养博士后1人、博士研究生7人、硕士研究生5人。