基本信息
- 项目名称：
- 基于偏钨酸盐和含氮桥连配体的超分子网络结构
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 我们通过水热反应得到了三个新型基于偏钨酸盐阴离子的超分子网络，并进行了元素分析，IR，TG分析和单晶X射线衍射表征。所有的化合物为基于[H2W12O40]6-和质子化的含N配体通过N-H…O-W氢键和/或π…π堆积相互作用构筑而成的超分子网络。我们还报道了它们的荧光性质。
- 详细介绍：
- 近些年来，由于它们在催化，分子电器，光学和仿生学等领域的潜在应用，带有多功能分子建筑块的新型超分子网络的设计和合成受到很大关注。在这些超分子聚集体中，各种分子间相互作用，例如氢键，π…π堆积和范德华力在形成超分子网络过程中起着重要作用。尤其是氢键，由于其强度和独有的方向性，是形成超分子材料最常见的一种组织力。 在各种建筑块中，多金属氧酸盐（POM）显示出在构筑新型超分子网络中的独特优势。通常，多金属氧酸盐带有富氧表面，这可以成为理想的氢键受体。此外，多金属氧酸盐可以设计出不同的大小，形状，电荷和构成，适于设计合成新的超分子聚集体。最重要的是，多金属氧酸盐是一种功能分子材料,具有催化作用，药用，电/光和磁特性，在组装成各种超分子网络时能够产生“附加值”。我们用多金属氧酸盐建筑块与各种有机含氮配体合成了新型超分子材料。在制备过程中，多金属氧酸盐的高的负电荷和相对低的pH反应环境是合成新的基于多金属氧酸盐超分子的两个关键的因素。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：构筑具有新型性能的多酸基超分子网络。 思路：将各种含氮含与各种多金属氧酸盐阴离子结合，得到具有新型性质的超分子材料
科学性、先进性及独特之处
- 超分子化学近年来越来越受到研究者的重视。合成基于偏钨酸盐同多阴离子的超分子网络是超分子化学进来发展的热点，而具有新型性质的该类超分子网络鲜见报道，我们合成了具有荧光性质的该类超分子网络。
应用价值和现实意义
- 所得三个化合物均具有荧光性质，可以作为潜在的发光材料。
学术论文摘要
- 我们通过水热反应得到了三个新型基于偏钨酸盐阴离子的超分子网络，分别为[H2bpmp]2.5H[H2W12O40]•2H2O (1)，[H2(bpp)]2[H(py-CH3)]0.25[H(py-C2H5)]0.25H1.5[H2W12O40]•4H2O (2)和H2[H2W12O44]•3[H2pip] (3)（其中bpmp= N,N'-二(4-甲基吡啶)哌嗪 bpp = 1,3-二(4-吡啶基)丙烷; py = 吡啶; pip = 哌嗪）并进行了元素分析，IR，TG分析和单晶X射线衍射表征。所有的化合物为基于[H2W12O40]6-和质子化的含N配体通过N-H…O-W氢键和/或π…π堆积相互作用构筑而成的超分子网络。我们还报道了它们的荧光性质。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- (a) J.M. Lehn, in: Supramolecular Chemistry, VCH, New York, 1995; (b) J.-M. Lehn, in: Comprehensive Supramolecular Chemistry, Pergamon, New York, 1996. (c) J.M. Lehn, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 29 (1990) 1304; (d) J.M. Lehn, in: Supramolecular Chemistry, VCH, Weinheim, 1995. (e) C.N.R. Rao, S. Natarajan, R. Vaidhyanathan, Angew. Chem. Int. Ed. 43 (2004) 1466; (f) O.M. Yaghi, M. O’Keeffe, N.W. Ockwig, H.K. Chae, M. Eddaoudi, J. Kim, Nature 423 (2003) 705; (g) B.F. Abrahams, A. Hawley, M.G. Haywood, T.A. Hudson, R. Robson, D.A. Slizys, J. Am. Chem. Soc. 126 (2004) 2894; (h) J.L.C. Rowsell, O.M. Yaghi, Microporous Mesoporous Mater. 73 (2004) 3.
同类课题研究水平概述
- 过去的几十年，随着化合物合成及测定方法的发展，超分子化学得到了迅速发展。从孤立分子建筑块儿构筑超分子网络的工作由于其在催化，分子电器，光学及传感器设计方面的性质而增长迅速。得到超分子结构的一个重要的策略就是弱相互作用，包括氢键，π…π堆积和范德华力等在形成高维网络过程中起着重要作用。由于键长和独有的导向性，氢键是形成超分子材料最常见的一种组织力。 多金属氧酸盐化学是现代无机化学的一个重要分支。作为一种具有多样键合模式的重要的金属氧簇，多金属氧酸盐近来被用作建筑块儿与各种有机分子反应合成超分子材料。偏钨酸盐阴离子具有[H2W12O40]6- (W12)的分子式，自从1980年代吸引了越来越多的注意，并且对于W12的研究逐渐系统。1980年美国化学会的《无机化学》报道了Jeannin等人首次对H8[H2W12O40]4_离子做了完整的晶体学研究，证实了该结构的Keggin型结构。1996年《固态化学》报道了Zavalij等人系统研究了水热反应对钨酸的甲胺盐的作用，发现溶液中阳离子在形成晶体过程中具有重要的影响。近年来，许多w12建筑块儿的超分子被研究。据我们所知，含有W12单元的荧光性质还鲜有报道。在此，我们报道了三个新型超分子网络的合成和晶体结构，其中三个化合物的荧光性质被报道。
