以过渡金属原子簇为核构筑新型光电磁多功能分子材料的研究

本项目拟通过有机方法制备具有不同结构和性能并键连羧基的功能大共轭体系有机分子(有机小分子/齐聚物/聚合物)，然后通过逐步交换方法将它们分别与Mn12-Ac簇合物中不同位点的乙酸根交换，制备以Mn12为核、外围基于不同结构和功能的共轭体系有机分子修饰的纳米尺度Mn12簇合物；同时在分子设计中引入长链烷基等改善这类原子簇合物的溶解性。项目研究目标是基于多种组分(Mn12核和不同有机共轭体系)在纳米尺度的有序构筑和功能的结合获得兼有不同组分性能的多功能新型原子簇合物，并解决材料可加工性问题。项目将围绕多功能Mn12原子簇合物的分子设计、有序构筑、结构鉴定、光电磁性能和器件化等开展工作，深入研究各组分之间的相互作用以及Mn12核引起的共轭体系聚集态变化对材料性能的影响，探讨结构－性能关系，力求得到综合性能优良的基于大共轭体系修饰的多功能Mn12原子簇合物，为新型光电磁功能分子的设计合成提供新思路。

本项目的研究目的是探索基于共轭有机体系修饰的原子簇合物功能材料的设计合成以及光电功能特性。围绕项目研究思路：设计合成了可形成稳定醌式构型且键连配位基团的多个噻吩稠合芳杂环小分子强受体单元，并构建了多个系列新型D-A结构共轭主链聚合物；设计合成了多个系列具有光伏性能且键连羧基配位基团的D-p-A结构共轭有机分子；设计合成了多个系列以强拉电子共轭单元均三嗪为核的多支结构共轭有机分子和超支化聚合物；比较系统地研究了所设计合成的这些功能有机共轭体系的光物理性质、电化学性质和光伏性能，深入探讨了结构性能关系；将键合羧基的共轭有机小分子和聚合物与Mn12-Ac簇合物交换得到了多个系列的基于共轭分子修饰的Mn12簇合物，实现了原子簇合物的有机共轭体系功能化并探讨了材料的光电功能特性，为设计基于原子簇合物的共轭有机光电材料提供了实验依据。