配位聚合物是指在結(jié)構(gòu)、配位性質(zhì)方面可以多樣化的有機(jī)配體和金屬離子在配位鍵作用下形成的具有高度規(guī)整的無限網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配合物。螺旋配合物作為其中的一類,由于其獨(dú)特的螺旋結(jié)構(gòu)備受關(guān)注。螺旋是一種幾何圖形,它在自然界、人類藝術(shù)和建筑中廣泛存在。螺旋配位聚合物的設(shè)計(jì)是當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn),一維(單鏈)配位聚合物中螺旋鏈的形成并不罕見,然而,雙鏈、三鏈甚至多鏈螺旋協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是相當(dāng)罕見的。對(duì)螺旋配位聚合物的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有廣闊前景,螺旋型配位聚合物作為一種新型功能性分子材料,不僅具有豐富的空間結(jié)構(gòu),并且有著奇特的性能和潛在應(yīng)?
螺旋配位聚合物依靠其特殊的結(jié)構(gòu)特征、特有的功能特性以及在光學(xué)器件、不對(duì)稱催化、仿生材料、傳感器等方面的潛在應(yīng)用前景已經(jīng)成為配位化學(xué)和材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。目前以晶體工程理論為基礎(chǔ)合理選擇配體,通過配位鍵,分子間、分子內(nèi)的氫鍵,π-π堆積作用等弱的非共價(jià)作用力來限制誘導(dǎo)螺旋特征的產(chǎn)生,構(gòu)筑具有螺旋結(jié)構(gòu)的配位聚合物。
《螺旋配位聚合物》共分為5章。第1章緒論,講述螺旋化合物及其螺旋配合物的性能、應(yīng)用、螺旋配合物的分類、螺旋配合物的構(gòu)筑;第2章講述利用V型羧酸配體2,2'-雙(對(duì)氧乙酸基苯基)六氟丙烷構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能;第3章是幾種吡唑羧酸構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能;第4章是幾種多羧基的氧乙酸類配體構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能;第5章是兩種咪唑羧酸構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能。在此基礎(chǔ)上,對(duì)配體結(jié)構(gòu)、復(fù)配體結(jié)構(gòu)、弱的分子間作用力、金屬離子等因素對(duì)形成螺旋配合物的影響及其規(guī)律進(jìn)行了歸納總結(jié)。
《螺旋配位聚合物》許多內(nèi)容來源于課題組多年的研究成果,可供化學(xué)專業(yè)、材料專業(yè)以及其他相關(guān)專業(yè)的大學(xué)生和研究生參考,也可供從事配位化學(xué)和螺旋結(jié)構(gòu)的研究工作人員使用。
由于螺旋固有的手性特征和特殊的幾何形狀,從而賦予了生物在能量采集、適應(yīng)環(huán)境變化及防御外界進(jìn)攻等各種功能性特征。螺旋配位聚合物依靠其特殊的結(jié)構(gòu)特征、特有的功能特性以及在光學(xué)器件、不對(duì)稱催化、仿生材料、傳感器等方面的潛在應(yīng)用前景已經(jīng)成為配位化學(xué)和材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。目前以晶體工程理論為基礎(chǔ)合理選擇配體,通過有機(jī)配體和金屬的自組裝,即通過對(duì)分子的構(gòu)象,分子間、,分子內(nèi)的氫鍵或與金屬離子配位的限制來誘導(dǎo)螺旋特征的產(chǎn)生,構(gòu)筑具有螺旋結(jié)構(gòu)的配位聚合物等方面取得了迅速的發(fā)展。
在過去十年里,我們課題組先后獲得了兩項(xiàng)國家自然科學(xué)基金:“新型Schiff堿稀土配合物的設(shè)計(jì)合成、結(jié)構(gòu)、吸波性能及構(gòu)效關(guān)系研究(No. 20961007)”和“基于螺旋結(jié)構(gòu)的手性Schiff堿聚合物的設(shè)計(jì)合成、吸波性能和構(gòu)效關(guān)系研究(No.21264011/B040101)”的資助,兩項(xiàng)航空基金:“手性席夫堿聚合物的制備和吸波性能研究(2010ZF56023)”和“基于螺旋結(jié)構(gòu)的手性雜化吸波材料的設(shè)計(jì)合成和吸波性能研究(2014ZF56020)”,以及多項(xiàng)江西省科學(xué)基金的資助。在這些項(xiàng)目的資助下,我們課題組一直致力于功能配合物及其螺旋配合物的結(jié)構(gòu)和性能研究,在溫輝梁老師、熊志強(qiáng)老師的幫助下,龔云南、楊高山、陳園、劉紅、李琳、丁靚、譚生水、何敏、王濤濤、溫文、賴博文、柳直風(fēng)等研究生的共同努力和勤奮鉆研下,取得了不錯(cuò)的成績(jī),構(gòu)筑了數(shù)十個(gè)螺旋配合物,有單股螺旋鏈,也有雙股螺旋鏈,甚至四股螺旋鏈,有配位鍵構(gòu)筑的螺旋鏈,有氫鍵構(gòu)筑的螺旋鏈,有羧基氧和配體等連接金屬離子形成的螺旋鏈,有羥基氧連接金屬離子形成的螺旋鏈,并研究了部分配合物的光學(xué)和磁學(xué)性能及其抑菌性能,發(fā)表有關(guān)螺旋配合物方面的SCI論文16篇。
本書共分為5章。第1章緒論,講述螺旋化合物及其螺旋配合物的性能、應(yīng)用、螺旋配合物的分類、螺旋配合物的構(gòu)筑;第2章講述利用V型羧酸配體2,2-雙(對(duì)氧乙酸基苯基)六氟丙烷構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能:第3章是幾種吡唑羧酸構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能;第4章是幾種多羧基的氧乙酸類配體構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能;第5章是兩種咪唑羧酸構(gòu)筑的螺旋配合物及其性能。在此基礎(chǔ)上,對(duì)配體結(jié)構(gòu)、復(fù)配體結(jié)構(gòu)、弱的分子間作用力、金屬離子等因素對(duì)形成螺旋配合物的影響進(jìn)行了歸納總結(jié)。
在本書出版過程中,得到了我的工作單位——南昌航空大學(xué)的部分資助,在此表示感謝。期望已久的《螺旋配位聚合物》一書就要正式出版了,這是我們課題組集體智慧的結(jié)晶,希望它的出版會(huì)對(duì)工作在相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者和研究生有所幫助,這是我們最大的愿望。
由于作者水平有限,書中不當(dāng)之處在所難免,希望廣大讀者提出寶貴意見。