手性簇（聚）合物晶体的设计组装与光磁性质研究

基于配合物分子中未成对d、f电子的自旋超交换作用的分子磁体研究是当前合成化学、固体物理及材料等多学科的前沿交叉研究领域。通过分子设计与晶体工程策略，将手性引入到分子磁体的组装体系中，将可能得到具有磁手性效应（magneto-chiral dichrosm effect，MChD）的手性分子磁体，在未来光电信息储存和量子计算等方面有重要的应用价值。本项目将围绕具有磁-光效应的手性簇（聚）合物这一目标，探索开展系列手性金属簇合物和手性配位聚合物的组装与表征：1）发掘有效磁交换的手性桥基配体，探索合成具有较强磁交换作用的手性金属簇合物和手性配位聚合物；2）采用我们初步建立的配位八面体立体控制方法，探索手性配合物的自发拆分现象并分离手性晶体的外消旋混合物；3）运用现代表征技术，系统地研究2-3 个重要系列手性配合物中的手性和磁性的相关性，探索和寻找具有MChD效应的手性分子磁体。

磁性簇（聚）合物晶体是当今配位化学领域最热门的研究对象之一，基于配合物分子中未成对d、f 电子的自旋超交换作用的分子磁体研究是当前合成化学、固体物理及材料等多学科的前沿交叉研究领域，这类物质在未来光电信息储存和量子计算等方面有重要的应用价值。本项目围绕磁手性簇（聚）合物晶体的设计组装与光磁性质研究”这一目标，通过分子设计与晶体工程策略，采用常规化学合成方法与溶剂热合成方法成功合成了3d金属簇合物、纯4f簇合物和3d-4f混合金属簇合物以及金属簇基配位聚合物等4个系列的金属簇合物分子磁体。通过发掘有效磁交换的手性桥基配体，获得了系列具有较强磁交换作用的手性金属簇合物和手性配位聚合物。系统研究系列了部分重要金属氧簇合物的静态和动态磁学性质以及磁制冷行为，并结合量子从头算方法和磁相互作用的量子理论对重要金属氧簇合物的结构和性能相关性进行诠释和模拟。基于上述研究结果，共发表学术论文33篇，其中在Coord. Chem. Rev., Chem. Sci., Chem. Commun., Chem. Eur. J. Inorg. Chem., Dalton Trans., Cryst. Growth Des., CrystEngComm 等影响因子3 以上的学术杂志上发表26篇论文，多次被邀请在国际学术会议报告研究进展。有24篇论文在发表后不久就开始被中、美、德、法、英、日、加、西班牙等国学者引用。1篇论文发表当年即入选ESI论文。