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化学
系列Ti_4L_6-笼基配合物的合成与结构研究
金属有机笼(Metal-Organic Cages,MOCs)作为一种新型的分子容器,因其具有特殊的空腔结构及其在分子识别/分离、药物传输和催化等方面具有诱人的应用前景而受到学者广泛地关注.但是,在过去几十年里,化学家们主要致力于构筑各种具有特定功能的MOCs,而进一步将MOCs组装成先进的超分子材料,在这方面研究较少.在前期工作中,本课题组构筑了一例可溶于水、超稳定且具有配位组装功能的钛-有机四面体笼(Ti_4L_6,L=帕莫酸),并利用Ti_4L_6笼作为原料,通过两步反应实现了与不同金属离子的配位组装.在本项工作中,在不同溶剂热的条件下,利用Ti_4L_6笼分别与Mn~(2+)、Nd~(3+)、Ba~(2+)和Ca~(2+)离子反应,得到了系列Ti_4L_6-笼基配合物,分别为:(Me_2NH_2)_9(Me_4N)[Mn_3(Ti_4L_6)_2-(H_2O)_9(DMF)_6]·Guests (PTC-241,DMF=N,N-二甲基甲酰胺);(Me_2NH_2)_5[Nd(Ti_4L_6)(H_2O)_2(DMF)_5]·Guests (PTC-242);(Me_2NH_2)_2[Ba_4(Ti_4L_6)(OH)_2(H_2O)_8(TEA)_5]·Guests (PTC-243,TEA=三乙醇胺);(Me_2NH_2)_2[Ca_3(Ti_4L_6)(H_2O)_8(DEA)_2]·Guests (PTC-244,DEA=二乙醇胺);(Me_2NH_2)_2[Ca_3(Ti_4L_6)(H_2O)_(15)]·Guests (PTC-245),并采用X射线单晶衍射、红外(IR)光谱分析、热分析仪(TGA)和X射线粉末衍射(PXRD)等方法对这些化合物进行了结构表征.X射线单晶衍射结果表明,PTC-241是由ΔΔΔΔ-[Ti_4L_6]和ΔΔΔΔ-[Ti_4L_6]-Mn_3笼通过弱作用力(氢键和π-π堆积)交错堆积形成的超分子手性化合物;PTC-242是由Ti_4L_6-Nd笼通过氢键作用堆积形成的超分子化合物;PTC-243是一条直线形的Ti_4L_6-Ba_4链;而PTC-244和PTC-245则是两个具有峰窝状结构的二维Ti_4L_6-Ca_3层.另外,我们还研究了PTC-244和PTC-245的荧光性质.
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化学学报
2020年12期
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