【摘 要】
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配位多孔晶态材料是通过牢固的键将无机和有机单元连接在一起而制成的,可以灵活改变其组成部分来改变其的几何形状,大小和功能,通过将含金属的单元(SBU)与有机连接基连接在一起,并使用强键(网状合成)来创建具有永久孔隙率的开放式晶体骨架。其从材料领域来看是新兴的,稚嫩的,但其拥有较高的表面积,结构多样性和可定制性,引起了广泛的兴趣并展示了各种应用,如气体吸附分离、高效催化、清洁能源、手性拆分、发光传感和
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配位多孔晶态材料是通过牢固的键将无机和有机单元连接在一起而制成的,可以灵活改变其组成部分来改变其的几何形状,大小和功能,通过将含金属的单元(SBU)与有机连接基连接在一起,并使用强键(网状合成)来创建具有永久孔隙率的开放式晶体骨架。其从材料领域来看是新兴的,稚嫩的,但其拥有较高的表面积,结构多样性和可定制性,引起了广泛的兴趣并展示了各种应用,如气体吸附分离、高效催化、清洁能源、手性拆分、发光传感和许多其他领域。在手性拆分方面,具有手性结构的配位多孔晶态材料能够提供独特的手性环境,在不对称合成和手性分离方面展示出极大的应用前景,但是手性配位多孔晶态材料存在合成困难、成本高昂等因素,严重限制了它们的发展。具体原因为单一手性源的引入,很多单一的手性源价格都很昂贵,还有就是引入手性源后由于配体的整体柔性特质,导致合成困难,难以大规模应用。在发光传感方面,目前基于有机小分子的荧光探针已经开发出了许多品种,但他们存在统一的缺点,就是在使用后有机小分子难以回收,导致资源浪费和价格虚高。本文,遵循以功能为导向的目标,首先由于手性氨基酸广泛存在于自然界,种类多样且价格便宜,同时氨基酸骨架中含有氨基和羧基两种易修饰和功能化的基团,将手性的氨基酸作为手性源引入配位笼的框架中,将会有助于手性金属-有机框架材料的结构制备及功能研究,我们选择了L-苯丙氨酸作为单一手性源,设计合成了一种三齿柔性配体,并利用配体与镧系金属合成了两种手性配位笼,在探究了这两种配位笼的结构差异和由结构导向的性质差异后,以配位笼1作为最佳手性吸附剂,研究了其对消旋二醇、胺和喹唑啉酮的对映选择性吸附,且以配位笼1用作色谱柱的固定相,制备了HPLC手性柱,发现其可以对多种化合物实现基线分离,且具有良好的选择性系数和色谱分离度。然后,以尿素基团作为功能位点,设计合成了一种二维的功能性材料(配合物3),将其作为检测苦味酸的新型荧光传感器,表现出高灵敏度,良好的选择性和快速发光猝灭响应的特点,且可以简单,快速地再生,具有出色的可回收性。本文工作主要为那些以功能为导向的配位多孔晶态材料的设计提供了一条可行的思路。
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