删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

系列Ti4L6-笼基配合物的合成与结构研究

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



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****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(Ti4L6,L=帕莫酸),并利用Ti4L6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Ti4L6笼分别与Mn2+、Nd3+、Ba2+和Ca2+离子反应,得到了系列Ti4L6-笼基配合物,分别为:(Me2NH29(Me4N)[Mn3(Ti4L62-(H2O)9(DMF)6]·Guests(PTC-241,DMF=NN-二甲基甲酰胺);(Me2NH25[Nd(Ti4L6)(H2O)2(DMF)5]·Guests(PTC-242);(Me2NH22[Ba4(Ti4L6)(OH)2(H2O)8(TEA)5]·Guests(PTC-243,TEA=三乙醇胺);(Me2NH22[Ca3(Ti4L6)(H2O)8(DEA)2]·Guests(PTC-244,DEA=二乙醇胺);(Me2NH22[Ca3(Ti4L6)(H2O)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-[Ti4L6]和ΔΔΔΔ-[Ti4L6]-Mn3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Ti4L6-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Ti4L6-Ba4链;而PTC-244PTC-245则是两个具有峰窝状结构的二维Ti4L6-Ca3层.另外,我们还研究了PTC-244PTC-245的荧光性质.
关键词: 钛有机笼, 多步组装, 合成, 晶体结构
Metal-organic cages (MOCs) as a new type of molecular containers have attracted great interest because of their special cavities and wide applications in molecule recognition and separation, drug delivery and catalysis, etc. However, in the past decades, most researchers just devote to constructing discrete MOCs with special functions. Since many cage compounds are not soluble and stable in the solvent, the further assembly of cages into advanced materials is relatively less developed. In our previous study, we reported a water-soluble and ultrastable Ti4L6 (L=embonate) tetrahedron with coordination assembly function, which has been applied as the starting material to realize coordination assembly with different metal ions through two-step reaction. In this work, by employing the Ti4L6 cages to assemble with Mn2+, Nd3+, Ba2+ and Ca2+ ions, respectively, a series of Ti4L6-based complexes have been synthesized under different solvothermal reaction conditions, namely, (Me2NH2)9(Me4N)[Mn3(Ti4L6)2(H2O)9(DMF)6]·Guests (PTC-241, DMF=N,N-dimethylformamide); (Me2NH2)5- [Nd(Ti4L6)(H2O)2(DMF)5]·Guests (PTC-242); (Me2NH2)2[Ba4(Ti4L6)(OH)2(H2O)8(TEA)5]·Guests (PTC-243, TEA=Triethanolamine); (Me2NH2)2[Ca3(Ti4L6)(H2O)8(DEA)2]·Guests (PTC-244, DEA=Diethanolamine); (Me2NH2)2[Ca3(Ti4L6)- (H2O)15]·Guests (PTC-245). Their structures were characterized by X-ray single crystal diffraction, thermo gravimetric analyzer (TGA), infrared spectroscopy (IR) and powder X-ray diffraction (PXRD). Single-crystal analysis reveals that PTC-241 is a supramolecular homochiral architecture formed by the staggered accumulation of ΔΔΔΔ-[Ti4L6] and ΔΔΔΔ-[Ti4L6]-Mn3 cages by weak interactions (such as hydrogen bonding and π-π stacking). PTC-242 is also a supramolecular structure, in which the Ti4L6-Nd cages are linked by (Me2NH2)+ cations and ethanediamine (en) molecules via the weak N-H…O hydrogen bonding force, giving rise to a 3D H-bonding framework with a honeycomb lattice of hexagonal channels along the b axis. PTC-243 is a linear Ti4L6-Ba4 chain structure. Both PTC-244 and PTC-245 are two-dimensional (2D) Ti4L6-Ca3 layers with honeycomb-like structures. In addition, we also investigated the fluorescent properties of PTC-244 and PTC-245 in the solid state, and the results show that both of them display strong emitting bands in the visible region.
Key words: titanium-organic cage, stepwise assembly, synthesis, crystal structure


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/结构 金属 材料 工作 药物

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 不同结构烷基铝催化异戊二烯齐聚与聚合行为研究
    摘要/Abstract烷基铝(AlR3)作为Ziegler-Natta催化剂体系的助催化剂组分,起到烷基化、还原主金属化合物、参与活性中心形成与演变、链转移剂等重要作用.然而烷基铝自身对二烯烃单体也具有催化作用.本工作采用不同结构烷基铝如三乙基铝(AlEt3)、三异丁基铝(Al(i-Bu)3)、氢化 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 多孔金属有机框架材料作为锂金属负极保护层助力长寿命锂氧气电池
    摘要/Abstract在众多能源储存系统中,锂氧气电池以其高达3500Whkg-1的理论能量密度有望在性能上超越商用锂离子电池.然而,在电池充放电过程中,金属锂不可控的枝晶生长和严重的腐蚀问题极大地阻碍了锂氧气电池的发展.为了解决以上问题,制备了一种具有高比表面积、丰富孔道结构的金属有机框架材料(M ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 磷酸锂原位包覆富锂锰基锂离子电池正极材料
    摘要/Abstract本工作通过“碳酸盐共沉淀-沉淀转化-固相反应”方法,实现磷酸锂原位包覆和改性富锂锰基锂离子电池正极材料Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2,研究了磷酸锂包覆层的形成过程及其对电化学性能的影响.结果显示,碳酸盐前驱体经沉淀转化反应原位形成磷酸镍包覆层,与锂源混合煅烧 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • Co9S8/MoS2异质结构的构筑及电催化析氢性能研究
    摘要/Abstract利用前驱物形貌导向法,成功制备了Co9S8/MoS2异质结构催化剂,该催化剂在碱性析氢反应(HER)中表现出优异的催化活性及稳定性,其在10mAcm-2处的过电势仅为84mV.通过X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、电子自旋共振(ESR)、拉曼光谱(Raman) ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 中空纳米结构在表界面化学能源存储中的应用
    摘要/Abstract中空纳米结构因具有有效比表面积大、传输路径短、缓冲性能好等优势,在能源转换和存储领域受到人们的广泛关注,本综述详细总结了中空纳米结构材料在以超级电容器为代表的表界面化学能源存储领域的研究进展.首先介绍了表界面化学能源存储的机理和挑战;其次详细讨论了中空材料的微观结构参数对表界面 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 表界面化学调控二维材料电催化生物质转化的研究进展
    摘要/Abstract电催化生物质转化是以间歇式能源产生的电能驱动生物质电转化为高附加值有机化学品的过程,将其与水分解耦合能够产生高纯度氢气,具有有效降低化石燃料消耗、优化能源结构及解决环境问题的潜力.然而,由于生物质具有多个官能团及其转化反应涉及多个电子参与,电催化生物质转化面临着转化效率低、选择 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 两亲性聚氨基酸三嵌段共聚物构筑pH/溶剂可控多级纳米结构
    摘要/Abstract通过开环聚合(ROP)和原子转移自由基聚合(ATRP)合成了一种pH响应性三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚赖氨酸-b-聚苯乙烯(PEG-b-PLL-b-PS),在水-有机溶剂混合溶液中进行组装,并采用透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)和衰减全反射红外光谱法(ATR-I ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 铝掺杂及钨酸锂表面包覆双效提升富锂锰基正极材料的循环稳定性
    摘要/Abstract采用溶胶-凝胶法合成Al掺杂富锂锰基Li1.2Mn0.54-xAlxNi0.13Co0.13O2(x=0、0.03)锂离子电池正极材料,之后采用一步液相法制备Li2WO4包覆层,系统地研究了Al掺杂和Li2WO4包覆双效改性对富锂锰基正极材料电化学性能的影响.结果表明,Al掺杂 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 有机小分子室温磷光材料的研究进展
    摘要/Abstract室温磷光不仅能直观地反映磷光发光体的激发态跃迁过程,而且在光电、传感、生物成像和信息加密等领域具有广阔的应用前景.因此,近年来室温磷光材料的研究引起了人们越来越多的兴趣与关注,成为发光材料、尤其是有机发光功能材料领域的一个新的研究热点.本综述总结了近年来关于有机小分子室温磷光材 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 纳米材料与细菌结合应用于肿瘤治疗
    摘要/Abstract纳米材料在肿瘤治疗中有着广泛的应用,但其存在靶向效率低、肿瘤穿透性差以及副作用明显等缺点.细菌及其分泌物具有靶向肿瘤乏氧部位、肿瘤渗透能力强、刺激免疫应答的特点,但其安全性和单独使用疗效低的问题仍需解决.将纳米材料与细菌结合起来,可以补足彼此的缺陷,在肿瘤治疗中有很大的应用潜力 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14