炔基胺大环为模板高阶组装构筑的螺旋溶剂通道

以双位点端基炔、哌嗪和甲醛为底物,在一价铜盐的催化作用下,一步实现含有炔基胺骨架大环产物的构建。产物通过了1H NMR、13C NMR、IR和HRMS等测试手段的表征,且得到了X-ray单晶衍射的直接证实。进一步研究基于该大环产物为组装单元,借助弱氢键作用力构筑超分子手性螺旋结构,重点研究其高阶堆积结构特征。以氢键为驱动力,来构建一些特殊的自组装形态:实现由非手性分子高阶组装表现出超分子手性这一特殊现象,有望实现在信息、材料、生物等前沿领域的应用。     

基于含氮羧酸配体碱土金属配合物的研究进展

基于配位作用以及配体之间的多种弱相互作用(如氢键、π-π堆垛作用等),金属离子与有机配体之间经自组装形成结构新颖、性能独特的金属—有机超分子配合物,本文主要介绍了配位化学和金属—有机超分子框架结构的基本原理及其研究方法。     

基于氢键的超分子自组装研究进展

综述了氢键在寡聚酰胺体系、喹啉衍生物体系、吡啶酰胺体系、氨基苯甲酰胺体系、菲咯啉酰胺体系、芳香酰肼体系、吡嗪咪唑酰胺体系、尿基衍生物体系的自组装过程中所起的作用及氢键在分子自组装中的发展现状.氢键具有可逆性,基于氢键的超分子自组装体系具有组装的多样性和广泛性等特点,据此可以预测氢键对自组装体结构和性质的影响,为设计和合成出结构稳定、性能优异、可以自由调控的材料提供理论基础.     

新型银配位聚合物的合成、结构及其光学性质(英文)

报道合成一种新型的带有正电荷的一维链状聚合物并对其结构进行表征.结果显示,分子间的π-π堆积作用增强了体系的稳定性,同时吡啶氮原子与NO3-中的氧形成了经典氢键.文中还通过红外以及单光子荧光对其结构和性质进行了讨论,并对配位后聚合物的荧光猝灭进行了合理解释.     

丙氨酰胺基硫脲及其阴离子配合物的手性传递

通过改变丙氨酸N端的取代基,设计合成了2种基于丙氨酸残基的酰胺基硫脲衍生物.通过X-射线单晶衍射、核磁共振波谱、吸收光谱和圆二色(CD)光谱等方法研究了2种不同取代基对硫脲分子自身及其阴离子络合物的氢键网络的影响以及由此引起的手性传递能力的不同.实验表明,当丙氨酸N端取代基为N,N-二甲基甘氨酸残基时,其羰基氧能与硫脲基团中的NH以分子内十元环氢键结合,分子呈折叠构象,实现了手性从丙氨酸残基到苯基硫脲基团的传递.阴离子加入后,该分子的硫脲基团与阴离子以双重氢键结合,分子原有的氢键网络发生改变,羰基氧与酰胺氮氢(NH)之间七元环氢键的存在将手性更多的限制于丙氨酸残基部分,手性传递至阴离子结合部位的效率极低.而N端被二甲基取代的硫脲衍生物由于分子内不同的氢键网络而表现出不同的手性传递能力:结合阴离子前,分子本身不具有折叠构象而无手性传递发生,结合阴离子后,新的氢键网络诱导了手性信号的长程传递.     

1,3,5,7,9-五吡唑心环烯的合成及配位自组装

[目的]由于结构张力等因素,碗状心环烯分子通常难以与金属离子形成配位笼状超分子结构.为了构筑碗状心环烯分子的配位笼结构,在其分子边缘修饰上具有配位功能的基团,研究其与金属间的配位自组装行为.[方法]通过1,3,5,7,9-五氯心环烯与吡唑的亲核取代反应,合成1,3,5,7,9-五吡唑心环烯,通过高分辨质谱、核磁共振波谱对其分子结构进行表征,利用紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱研究其光学性质,并通过核磁滴定和高分辨质谱,探究1,3,5,7,9-五吡唑心环烯分别与富勒烯C₆₀和AgSO₃CF₃在液相中的超分子自组装行为.[结果]结构表征结果表明所合成的1,3,5,7,9-五吡唑心环烯具有C₅对称性,吡唑基团的引入扩展了π共轭体系导致其吸收波长红移,同时增强了其荧光性能.核磁滴定和高分辨质谱分析显示,在液相中,1,3,5,7,9-五吡唑心环烯与C₆₀仅发生弱的主客体自组装行为,而可与Ag⁺发生配位形成M₅L₂分子笼状结...     

含吡啶氮杂套索冠醚Ⅰ与Ba~(2+)配位的NMR研究

冠醚与碱金属、碱土金属有良好的配位作用,氮原子取代冠醚的部分氧原子,可改善它与过渡金属的配位能力,套索冠醚既有简单单环冠醚的动态性质,又有窝穴体分子的三维键合特征,因而进一步提高了其配位能力及配位选择性。目前,氮杂套索冠醚的NMR研究已引起人们的重视,但氮杂套素冠醚与金属离子配位的NMR研究尚不多见。本工作使用VarainXL-200超导谱仪对新合成的含吡啶氮杂套索冠醚(结构见图1)与Ba~+的配位进行了探     

多金属氧簇复合物体系的可逆动态组装、可控光致变色及超分子催化研究报告

分子自组装是分子自发形成特定有序聚集结构的过程。为了建立新的功能自组装体系,实现分子聚集体由单组分到多组分、由静态到动态,并通过环境变化进而实现从聚集体结构可控发展到功能可控,在过去一年里,我们从无机金属氧簇和与之匹配的有机组分构筑基元设计入手,通过组分间结构匹配和作用方式、组装性质、刺激响应及功能特性调节,合成了一系列新的以无机簇阴离子为核、以修饰的有机阳离子为壳的双组分通过静电相互作用形成的、具有刺激响应性和适应不同功能需要的、结构形态可变的两亲性超分子复合物预组装体。我们以研究复合物自组装形成的多级聚集结构为基础,通过揭示响应基团与组装结构间的联动关系,获得了具有可逆转变特性的分子组装体并阐明了动态转变过程和机理。在此基础上,我们利用溶液中组装结构的动态可调控特性,通过光照和温度变化调控分子间相互作用,实现了水相中分子聚集体的组装与解组装、极性相和非极性相之间的可逆相转移、可逆氧化还原和相转移催化氧化功能。该年度的工作实现了将有机和无机组分通过多种相互作用整合到同一个组装体系中,揭示了多金属氧簇超分子复合物的手性转移和可逆光致变色、手性组装结构与非手性组装结构的动态结构可逆转变和机理,同时实现了同时含有主体和客体基团的超分子复合物自识别、手性转移和手性放大的光调控。这些工作将为实现该研究的下一步目标提供很好的基础。     

一个基于5-(2-吡啶基)-3,3′-联(1H-1,2,4-三氮唑)和均四苯甲酸的锌(II)超分子配合物的合成、晶体结构与荧光性质(英文)

在单核化合物[Zn(C9H7N7)(C10H4O8)(H2O)3]·3H2O中,Zn(II)金属中心离子分别和4个氧和2个氮原子配位,其中4个氧原子来自于一个去质子的均四苯甲酸(H2BTCA)和3个配位水分子,氮原子来自5-(2-吡啶基)-3,3'-联(1H-1,2,4-三氮唑)(H2pbt)配体.在这个结构中,相邻的单核单元之间通过分子内和分子间的O-H···O和NH···O氢键作用连接成二维超分子结构,且三唑环与苯环之间以及相邻吡啶环之间存在芳香堆积作用.此外,还研究了标题配合物的固态荧光性质.     

以氢键组装的铁(Ⅲ)、锌(Ⅱ)卟啉超分子构象

通过荧光光谱滴定，Uv-vis,^1H-HNR,IR等考察了5－对－（间羰基苯甲酸）－氨基苯基－10，15，20－三苯基卟啉锌（Ⅱ）配合物（Zn(m-CPTPP)，氯化铁（Ⅲ）（Fe(m-CPTPP)Cl)通过氢键的超分子自组装行为。Zn(m-CPTPP)与Fe(m-CPTPP)Cl通过氢键自组装成超分子。根据荧光光谱滴定数据计算了超分子的结合常数，Zn(m-CPTPP)/Fe(m-CPTPP)Cl体系组装的超分子具有较高的稳定性与其闭合型构象引起的卟啉环间的π-π堆积作用有关。     

六元瓜环与[Zn(H2O)6]2+的超分子自组装结构

利用X-射线衍射方法测定六元瓜环(Q[6])与[Zn(H2O)6]2 形成的超分子自组装结构。在该化合物结构中,每一个六元瓜环分子包结了一个1,4二氧六烷分子,与瓜环两端的锌水合离子形成一个分子胶囊结构,并通过锌离子上的配位水分子分别与相邻两瓜环端口的羰基氧原子通过氢键相互作用形成一维超分子链。     

Au(111)表面(非)共面配体-吡啶与Fe配位形成自组装网络结构

选用4个吡啶端基共面与非共面的两种分子(分子I:5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉;分子II:四(4-(4-吡啶基)苯基)甲烷)分别与Fe配位,在Au(111)表面成功自组装形成二维配位网格结构,并探究了二维受限环境对非平面分子自组装的影响.超高真空扫描隧道显微镜实验发现,分子I主要通过Fe原子四配位形成正方形结构;分子II主要通过Fe原子三配位形成蜂窝状结构;对比发现非共面的吡啶端基除与Fe配位形成二维网络结构外,其余的吡啶端基可能成为进一步修饰Fe原子的模板,实现了表面配位结构的功能性.     

新方法合成配合物异烟酸钴(Ⅱ)

在水热条件下以吡啶-4-甲醛为反应原料，与高氯酸钴(Ⅱ)反应合成了标题配合物，并通过红外光谱和单晶衍射进行了结构表征．晶体结构分析表明，钴(Ⅱ)离子形成了畸变的八面体结构，2个异烟酸根离子的2个氮原子及2个水分子的2个氧原子分布在赤道平面上，而另外2个水分子的2个氧原子则占据在轴线上．通过分子之间的氢键作用，以及吡啶环之间的π-π堆积作用，配合物形成了三维网络结构．     

线形芳酰胺聚合物的力学性能模拟

利用分子间氢键驱动分子自组装作用实现分子水平上的负泊松比这一思路,设计了一种具有类似倒插蜂窝状结构的线形芳酰胺聚合物。利用Materials Studio软件对所构建的线形芳酰胺聚合物分子模型进行了计算机模拟,通过分子力学和力学性质模块的计算得到了线形芳酰胺聚合物的一些力学参数,模拟结果表明,这种线形芳酰胺聚合物在氢键驱动的自组装作用下呈现类倒插蜂窝结构排列,该系列聚合物均具有负泊松比。     

一个由配位聚合链通过非共价作用构筑的多孔金属-有机骨架

金属-有机多孔化合物是近10年来材料化学家们高度重视的类分子筛先进多孔材料(或杂化材料),其在分子识别、溶剂吸附、非线性光学、催化、磁性、超导和储氢等方面的应用前景正在被逐步地开发出来。由于在加热除去客体分子过程中骨架可能坍塌,所以没有溶剂分子的多孔固体更有应用价值。构筑多孔骨架的常见相互作用有配位键、氢键、π-π堆积等。与苯二甲酸相比,吡啶二甲酸不仅具有多样化的配位模式,而且也是形成氢键的优良供体或受体。文献已经报道了大量的金属-吡啶羧酸杂化材料,然而,取代基功能化的吡啶二甲酸在构筑多孔杂化材料方面还没有…     

多金属氧酸盐低维纳米晶的可控合成

通过表面活性剂智能化控制的软化学法，探索了多金属氧酸盐低维纳米晶的制备及尺寸和形貌的调控，产物的形貌对聚合物的自组装结构和反应试剂与聚电解质之间的配位作用有很强的依赖性，聚丙烯酸，聚乙烯吡咯烷酮这样的聚电解质中含有大量的氮、氧等高配位活性的原子，它们与银离子之间存在着较强的配位作用，在硝酸银的浓度很稀时，大部分银离子将被“吸附”，这样，相当于把反应物在空间位置上进行预置，从而完成了多金属氧酸盐低维纳米晶的形貌可控合成。     

过渡金属与巯基苯并噻唑及其衍生物的配合物的红外光谱研究

本文对过渡金属与巯基苯并噻唑及其衍生物的配合物的红外光谱进行了研究,分析了配合物的νＣ＝Ｎ、νＮ－Ｈ、νＭ－Ｎ、νＭ－Ｓ、νＭ－Ｘ。结果表明,大多数配合物是通过噻唑环上的氮原子配位,在△νＮ－Ｈ足够大时也可证明次磺酰胺基上的氮原子配位,同时也有分子间氢键形成。     

六元瓜环与氯化钾分子的晶体结构

利用X-射线衍射方法测定六元瓜环(Q[6])与氯化钾分子形成的超分子自组装结构。在该化合物结构中,具有平行四边形结构的双氯化钾分子为"胶囊盖",包结了一个1,4-二氧六环分子的六元瓜环为"胶囊体",通过瓜环端口的羰基氧原子与钾离子的配位作用形成一个分子胶囊结构以及形成一维超分子链,进一步形成超分子结构实体。     

杯芳烃自组装的非共价键的协同作用

本文主要综述杯芳烃衍生物通过氢键、金属诱导配位、π-π作用、疏水作用等非共价键弱相互作用力在超分子化学的分子自组装的协同作用。     

新型2，6-吡啶二羧酸锌钠配合物的合成与晶体结构分析

以硫酸锌和2,6-吡啶二羧酸为原料采用水热法合成一种新颖配位聚合物．单晶x射线衍射实验表明,标题化合物属于Monoclinic晶系,P2（1）／n空间群,晶胞参数为a=8．430（2）A,b=22．328（6）A,c=13．490（3）A,β=94．493（13）A,V=2531．5（11）A3,Z=4．每个锌离子分别与2个不同2,6-吡啶二羧酸配体上的吡啶氮原子和羧基氧原子配位,形成一个几何八面体构型．钠氧桥连以及相邻吡啶环存在的分子间π-π堆积作用,使得配位单元向三维方向展开,从而形成的三维配位聚合物．