鈦-有機(jī)四面體研究取得進(jìn)展

 

　　【圖文導(dǎo)讀】

 

　　圖1 四面體M4L6的組裝

 

 

 

　　圖2 結(jié)構(gòu)示意圖

 

 

 

　　其中晶體和溶液在DMF-H2O中的照片也在圖中示出

 

　　【研究?jī)?nèi)容】

 

　　近年來，金屬-有機(jī)配位多面體是無機(jī)化學(xué)和超分子化學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，在催化、發(fā)光、識(shí)別與分離等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。雖然具有各種結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的配位多面體已被大量報(bào)道，但大家更多關(guān)注這些孤立結(jié)構(gòu)本身的構(gòu)筑，對(duì)它們的進(jìn)一步組裝研究相對(duì)較少。此外，目前已知的配位多面體大多是基于Pd、Pt、稀土等資源稀缺金屬離子，基于資源豐富的鈦離子的配位多面體相對(duì)較少。考慮到含鈦材料優(yōu)異的光催化活性，基于鈦的配位多面體也將具有較好的光催化應(yīng)用。

 

　　中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張健、張磊領(lǐng)導(dǎo)的無機(jī)合成化學(xué)團(tuán)隊(duì)，致力于鈦氧團(tuán)簇化學(xué)研究，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、性能調(diào)控和材料應(yīng)用等方面取得突破進(jìn)展。在此基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將研究思路擴(kuò)展到鈦-有機(jī)配位多面體，通過選用含有多個(gè)氧配位點(diǎn)的帕莫酸配體，合成一例鈦-有機(jī)四面體。這一化合物具有兩個(gè)顯著特點(diǎn)：(1)通過質(zhì)譜分析表明，它屬于非常少見的能溶于水且保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的配位多面體;(2)配體所有羧基都仍有一個(gè)氧原子未參與配位作用，在四面體的頂點(diǎn)形成具有配位活性的類杯芳烴單元。基于這兩個(gè)特點(diǎn)，這一鈦基四面體表現(xiàn)出優(yōu)異的配位組裝能力，可分別捕獲鈷和稀土離子形成零維、一維和三維結(jié)構(gòu)。此外，這一類杯芳烴活性單元可以用做超分子識(shí)別，通過氫鍵選擇性結(jié)合具有C3對(duì)稱性的染料分子(甲基藍(lán)和堿性藍(lán))，從而促進(jìn)電子或能量轉(zhuǎn)移，使其在日光燈照射下即可迅速分解。這項(xiàng)研究提供首例具有配位組裝功能的鈦-有機(jī)四面體，并有利于未來設(shè)計(jì)具有選擇性光催化活性的超分子材料。

 

　　相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)志上。研究工作得到了中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國(guó)家基金委杰出青年基金、面上項(xiàng)目和福建省杰出青年科學(xué)基金等的資助。

 

　　原文鏈接：http://www.cas.cn/syky/201711/t20171115_4621975.shtml

 

　　文獻(xiàn)鏈接：Water-Soluble and Ultrastable Ti4L6 Tetrahedron with Coordination Assembly Function(JACS,2017,DOI:10.1021/jacs.7b09463)