基本信息
- 项目名称：
- 缠绕金属-有机化合物的设计、合成以及拓扑研究
- 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：
- 金属-有机网格配位聚合物通常是由有机配体与金属离子通过自发自组装过程形成的，并具有周期性网络拓扑结构，因此，普遍认为它既有复合高分子的特性，同时也具有配位聚合物独特的秉性。因此，它的研究不仅仅局限在配位化学领域，应当是一名跨越了无机化学、配位化学、有机化学、物理化学、超分子化学、材料化学、生物化学、晶体工程学和拓扑学等多个学科领域的新明星。
- 详细介绍：
- 金属-有机网格配位聚合物(Metal-Organic Framework coordination polymers, 简称MOFs)通常是由有机配体与金属离子通过自发自组装过程形成的，并具有周期性网络拓扑结构，因此，普遍认为它既有复合高分子的特性，同时也具有配位聚合物独特的秉性。这种本性决定了此类材料既不同于一般的有机聚合物，也不同于传统的Si-O沸石类的无机聚合物。尽管其发展...(查看更多)
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本作品致力于通过纳米长度的双吡啶配体、有机多酸配体以及金属离子的自组装构建新颖的缠结网络，研究这类化合物的合成条件及组装规律、探索化合物在环境污染、能源储存等方面的相关潜能。
科学性、先进性及独特之处
- 设计、合成缠结结构并研究其拓扑构型和相关潜能是当前配位化学研究的热点内容之一。选用利用纳米长度的柔性、刚性配体或者混配体与金属离子或者金属簇离子构筑新颖拓扑的缠结网络，这是本作品的独特之处。
应用价值和现实意义
- 本作品中我们报道了数例国内外文献中非常罕见的缠绕结构，极大程度上丰富了缠绕结构和相关领域，具有很大的社会意义。同时本作品中的数个化合物具有发光和潜在的非线性光学、铁电、压电、多孔性能，从而具有潜在的实用价值。
学术论文摘要
- 通过4，4′-联吡啶配体，我们构建了一例世界上非常少见的基于螺旋结构的三次缠绕结构, 此成果发表在2011年的CrystEngComm上。然后，我们设计了一系列不同长度的酰胺配体，它们的长度从2nm到4nm。通过溶剂热合成以及多酸配体的选择，我们制备了5个具有缠绕现象的酰胺配合物，它们分别具有2—10重缠绕现象，它们单一的网格具有常见的dia，CdSO4拓扑结构，其中一例具有罕见...(查看更多)
获奖情况
- New topology observed in highly rare interlaced triple-stranded molecular braid, CrystEngComm. 2011, 13, 421-425. (SCI, 影响因子=4.2)
鉴定结果
- 本作品选题新颖、设计思路清晰，其研究成果处于国内外领先水平，填补了国内外高次缠绕结构的空白，且在英国皇家化学CrystEngComm期刊上已经发表一篇有关缠结结构的SCI论文。
参考文献
- 可通过ISI或者CA查询。
同类课题研究水平概述
- 缠结现象是宏观世界中普遍存在的现象，例如奥运会徽标中相互交织的五环、奥迪车标中互相嵌套的四环以及日常生活中的锁链等，在几何学中缠结现象也有体现，比如著名的Borromean环等。然而在微观世界中，这种缠结现象由于其自身结构的特殊性而显得并不普遍。缠结网络是指在配位网络中各个组成部分通过相互连锁和交织等方式构筑的更为复杂的分子扩展体系,例如DNA中的双螺旋结构、轮烷、锁烃和分子结等...(查看更多)
