多孔配合物的控制合成及其识别、转化和催化性能研究

Porous metal complexes have recognition and storage properties and potential application in small molecule activation/conversion and catalysis due to the presence of specific channel/cavity structures. In this project, we will construct porous metal complexes via the coordination of multidentate organic ligands with metal ions and study their recognition, conversion and catalytic properties: (1) to design and synthesize multidentate organic ligands with coordination groups such as imidazol, carboxylate, oxazoline etc. and specific functional groups, to construct porous metal complexes by reactions with transition metal/rare earth metal salts with definite coordination number and geometry; (2) to investigate the structures of the complexes, the structure regulation approach and develop the construction method for porous metal complexes with specific sized and shaped channel/cavity; (3) to study the recognition, activation/conversion and catalytic properties of the complexes as well as the relation between the channel/cavity structure and property. This study is important for design and synthesis of novel porous metal complexes, develop new catalysis and catalytic reactions, and also important for application of porous metal complexes.

多孔配合物因具有特定的孔道/孔洞结构使其具有识别、存储等性能，并可望在小分子活化/转化、催化等方面有良好的应用。本项目将利用有机多齿配体与金属离子的配位作用构筑具有多孔结构的配位化合物，研究其识别、转化和催化等性能：(1) 设计合成含咪唑、羧酸、噁唑啉等配位基团以及具有特定官能团的有机多齿配体，并与不同配位数和配位构型的过渡金属、稀土金属盐反应构筑多孔配位化合物；(2) 研究配合物结构及其调控手段，发展具有特定大小和形状多孔配合物的构筑方法；(3) 研究孔道结构对分子的识别、活化/转化作用以及选择性催化等性能，探索孔道结构与性能的相关性。本项目对于设计合成新型多孔配合物、发展新的催化剂及催化反应，进而促进多孔配合物的应用等具有重要意义。

多孔配合物因具有特定的孔道/孔洞结构使其具有识别、小分子活化/转化、催化等性能。本项目围绕多孔配位化合物的控制合成、金属离子或分子的识别以及催化转化性能等开展了一系列的研究工作，取得了有意义的研究成果。(1) 通过有机配体中引入特定官能团等手段实现了具有特定多孔结构配合物的合成；通过多孔配合物中金属离子交换、有机配体交换方法成功得到了含混合金属离子、孔道中含有胺基等活性基团而且利用直接合成方法不能得到的多孔配合物。(2) 成功构筑了可以有效识别或检测铯(I)、铁(III)等特定金属离子以及含呋喃环的抗生素分子的超分子组装体和多孔配合物。(3) 利用含螯合多胺基团有机配体与锌(II)、镉(II)等金属盐反应构筑的多孔配合物具有良好的催化转化二氧化碳分子的活性、选择性和可循环重复利用性。本项目研究工作及成果对于新型多孔配合物的设计合成、催化转化性能研究，进而促进多孔配合物的应用等具有重要意义。