间位均三嗪多苯胺前体的超分子配合物自组装文献综述
2020-06-29 08:06
1. 引言 20世纪80年代末,法国科学家J.M.Lehn(莱恩)创造性 地提出了超分子化学(Supramolecular chemistr y)的概念[1], 并因此获得1987年诺贝尔化学奖。
超分子化学,即”超越分子概念的化学”,是研究两种或两种以上具有组装能力的化学物种通过分子间较弱的相互作用形成复杂、有序且有特定功能体系的化学,是分子化学的拓展,是由简单走向复杂的必然过程。
通过研究各个分子通过亲水/疏水、静电吸引、 氢键、配位键等分子间作用而形成具有特定功能的体系,使化学从分子层次扩展到了超分子层次。
分子间作用形成的超分子组装体,使人们认识到功能的最小基本单位不是分子而是超分子,功能产生于超分子组装体中。
超分子结构突破了传统分子结构中的共价键结合,是化学史上的一次重大飞跃。
超分子体系成为目前国内外科学家的研究热点,并应用在生命科学[2]、材料科学[3]、环境科学[4]、信息科学等领域,已成为化学研究新思想、新概念和高技术的源头之一,给各个学科的发展带来新的机遇。
2. 研究内容和方法 通过选择对称性较高的多苯胺前体,在乙腈溶液中,通过过渡金属离子的模板作用,与2-甲醛吡啶为代表的醛类发生自组装作用,定量高效地形成亚胺类配体的金属配合物。
通过该类前体形成的配位,具有对称性高,配位能力强,配位形式多样化等特点,通过选择配位数不同的金属离子及改变前体/金属离子/醛类的配比,能形成包括笼狀/层状/螺旋等结构在内的丰富种类配合物,进而可以根据其结构特点,对其主客体化学/分子磁性/荧光载体等性质进行研究,在分子识别、分子筛选、分子催化、光化学反应、分子传输等领域具有重大应用潜力,是分子材料和超分子化学的前沿热点课题。
化学自组装已经被用来创建具有越来越复杂的几何形状的结构[5],在复杂的三维结构的创建过程中,这些组件之间的联系的动态性质构建模块打开了将这些结构作为自分类多组分系统的一部分的可能性[6],或者探索与适应化学或物理刺激有关的功能[7]。
亚组分自组装方法[8]通过同时形成金属 - 配体配位和动态共价亚胺键来构建复杂的结构[9],使得能够建立稳健的结构,但能够进行动态交换,涉及两者种类不稳定的键型[10]。
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