新型双功能配体构建的金属有机骨架材料的合成及性能研究

设计合成系列新型双功能有机配体并用于合成拓扑结构的配位聚合物，研究配位聚合物的发光性能及气体吸附性能。通过对配体结构与配合物发光效率关系的研究，寻找稳定性能好、配位能力强的配体，合成出高效率的发光配位聚合物材料。研究金属有机骨架材料的孔洞大小、比表面积和存在的官能团等因素对配合物材料的气体吸附性能的影响，分析配合物结构与吸附性能的关系，筛选在氢气或氮气等存储方面具有潜在应用前景的新型储气材料。. 有机电致发光材料作为一种新兴的功能材料在显示及照明技术等领域具有广阔的应用前景，具有气体储存性能的多孔金属有机骨架材料的研究更是令人青睐。本项目的研究不仅能推进配位化学及材料化学的发展，而且在开拓金属有机骨架材料的应用等方面都具有重要的意义。

金属有机框架材料是当前配位化学、材料科学和晶体工程等领域的热点研究课题，具有催化、气体存储及光、电、磁等性能的金属有机框架材料的研究更是引人注目。本项目按原计划完成了所有的研究内容，主要进行了以下几个方面的研究工作：（一）合成了3个系列的双功能有机配体，其中双羧酸化合物10种、苯并咪唑类化合物16种、2,5-哌嗪二酮类化合物14种。（二）使用这些双功能有机配体与不同的金属离子反应成功制备了20余种金属配合物。（三）对所制备的金属配合物的荧光、磁性及电化学性质等进行了系统的研究，得到了一些有意义的结果。如1,3-亚丙基双(氧-4-苯甲酸)（H2pbob）与镧形成的配合物[La2(pbob)2(Hpbob)2]具有三维开放骨架结构，三维结构中存在11.3×13.9 Å的菱形孔道，该配合物有望用于气体分离或储存材料。8-((2-苯并咪唑基)甲氧基)喹啉(qmb)的铜(II)配合物[Cu(qmb)(H2O)(SO4)•2H2O]n具有较好的磁学性质，而其镉(II)配合物{[Cd2(qmb)2Cl4][CdLCl2(H2O)]2}•H2O却具有很好的荧光发射性。2,5-双((2-苯并咪唑基)甲硫基)-1,3,4-噻二唑（bbmt）的镉(II)配合物[Cd(bbmt)2(CH3OH)2]∙(NO3)2与dsDNA和ssDNA作用后紫外吸收光谱有明显差别，故该配合物有可能作为单双链DNA识别的紫外探针。2-(4-氟苯基)-4-苯基吡啶（FPP）和乙酰丙酮（acac）混配的铱配合物Ir(FPP)2(acac)有强的荧光发射，比常用的Ru(bpy)32+配合物的电化学发光效率高13.5倍。在此基础上，系统研究了配合物结构与性能的关系，筛选出具有优良性能的新型功能材料，因此该项目的研究结果将为配位化学、材料科学的研究提供重要信息，对开发新型功能材料具有重要意义。