鈦-有機四面體研究取得進展

 

　　【圖文導讀】

 

　　圖1 四面體M4L6的組裝

 

 

 

　　圖2 結構示意圖

 

 

 

　　其中晶體和溶液在DMF-H2O中的照片也在圖中示出

 

　　【研究內容】

 

　　近年來，金屬-有機配位多面體是無機化學和超分子化學研究的重點領域，在催化、發光、識別與分離等領域都有廣泛應用。雖然具有各種結構和應用的配位多面體已被大量報道，但大家更多關注這些孤立結構本身的構筑，對它們的進一步組裝研究相對較少。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較少。考慮到含鈦材料優異的光催化活性，基于鈦的配位多面體也將具有較好的光催化應用。

 

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員張健、張磊領導的無機合成化學團隊，致力于鈦氧團簇化學研究，在其結構設計、性能調控和材料應用等方面取得突破進展。在此基礎上，該團隊進一步將研究思路擴展到鈦-有機配位多面體，通過選用含有多個氧配位點的帕莫酸配體，合成一例鈦-有機四面體。這一化合物具有兩個顯著特點：(1)通過質譜分析表明，它屬于非常少見的能溶于水且保持結構穩定的配位多面體;(2)配體所有羧基都仍有一個氧原子未參與配位作用，在四面體的頂點形成具有配位活性的類杯芳烴單元。基于這兩個特點，這一鈦基四面體表現出優異的配位組裝能力，可分別捕獲鈷和稀土離子形成零維、一維和三維結構。此外，這一類杯芳烴活性單元可以用做超分子識別，通過氫鍵選擇性結合具有C3對稱性的染料分子(甲基藍和堿性藍)，從而促進電子或能量轉移，使其在日光燈照射下即可迅速分解。這項研究提供首例具有配位組裝功能的鈦-有機四面體，并有利于未來設計具有選擇性光催化活性的超分子材料。

 

　　相關研究結果近日發表在美國化學會志上。研究工作得到了中科院戰略性先導科技專項(B類)、國家基金委杰出青年基金、面上項目和福建省杰出青年科學基金等的資助。

 

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

 

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