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1、含大环构筑体的自组装研究 黄伟孟庆金 南京大学配位化学国家重点实验室，南京，2 1 0 0 9 3 金属原子或离子的配位构型具有多 种形式， 化学家们可 通过控制反应等方法得到某种专一结构特征 的金属配合物。 利用这一结构特性和自 组装原理， 可设计和合成出一系列具有不同 构造和尺寸的超分子 化合物，寻求新的功能性材料。近期的研究表明。分子自组装的形式和金属一配体的框架结构主要取决 于 特 殊 的中 心 原 子 和 特 定 构 造 的 有 机 配 体， 但 所 选 用 的 中 心 原 子 一 般为 单 个 裸， 金 属 离 子 或 I h6 单 基团 保护的金属离子团。为了考察复杂金属离子体系
2、可能的自 组装， 我们首次以大环配体中的双核金属( 1 ) 为导向基元， 利用锌离子五配位和六配位在一定条件下可转换的特性， 与一些单齿和双齿功能配体作用， 得到了 一系列具有新颖构造的一维、 二维配位聚合物和超分子化合 物， 本文主要讨论1 的自 组装特性和 所得化合物的结构特征 口 介一岁 仁乡 1 ( l a : X，Me ; I b : X = C l ) 迄今为 止， 我们 通过 1 的导向 作用己 经获 得了 下列几种自 组装方式: ( i) 带有大 环平台 的分子 梯化 合物( I ) , ( i i) 含大环单元的分子 梯基元 化合 物( I I ) , ( i i i ) 具
3、有车轮结构 状的 化合 物( I I I ) . ( i v ) 大 环单元 为电子受体的层状D - A化合物( I V ) , ( v )一维链状聚合物 V ) ( / / / / / / 2 1 戒 二 二 二)(二二二 之 乙 匕 乙 夯郊夕 兄) 二 2 6 1 X 一 射线单晶结构研究表明，在大环单元( l a , l b ) 的高氯酸盐中。 两个锌离子均为五配位的四方锥构 型，但轴向上的两个配位水分子分别在大环的上下方，处于反式以降低相互斥力。通过自 组装作用，一 些配体可 克 服空间斥力， 在大 环的同一 方向 与两 个相 距很近的 金 属离子 ( Z n - Z n 间距 3
4、.4 A ) 成键. 形成有 序的排列。在这些自 组装体系中，存在着多种超分子作用力的集成配位键、 二 一二 相互作用、分子 氢键和/ 或电 子给体一受体作用。正是由于这些超分子力的互 相作用。导 致了 上述有序结构的形成。 另外值得注意的是， 在以 1 b为单元的体系中，除了观测到正常的氢键外，还发现这类化合物存在 着非经典的C l . . . H -C氢键，其键长( 2 . 8 4 - 2 . 8 9 A ) 小于相应的范得华半径之和 C l = 1 . 7 5 , H= 1 . 2 A ) . 致谢:作者衷心感谢国家自 然科学基金委对本研究的资助 ( 项目 代号: 2 9 8 7 1 0
5、 1 6和2 9 8 2 3 0 0 1 ) , 关键词:大环双核锌化合物自组装分子构造，配位聚合物 主要参考文献 1 . R o b s o n , R . ;A b r a h a m s , B . F . :B a t t e n , S . R . . ;G a b l e , R . W . :H o s k i n s , B . F . :L i u , J . S u p r a m o l e c u l a r A r c h i t e c t u r e , A C S , W a s h i n g t o n , D C , 1 9 9 2 , C h a p t
6、 e r 1 9 . 2 . A a k e r o y , C . B . ;S e d d o n , K . R . C h e m . S o c . R e v . 1 9 9 3 , 3 9 7 3 . L a w r e n c e , D . A . :J i a n g , T;L e v e t t , M . C h u m R e v . 1 9 9 5 ,纸2 2 2 9 . 4 . D e s i j r a j u , G . R . A n g e w . C h e m . I n t . E d . E n g l . 1 9 9 5 ,抵2 3 1 1 .
7、 5 . B a t t e n , S . R . ;R o b s o n , R . A n g e w .晶O N .劲t . E d . E n g l . 1 9 9 8 , 3 之 1 4 6 0 . 6 . F u j i t a , M . C h e m . S o c . R e v . 1 9 9 8 , 2 7 , 4 1 7 . S e l f A s s e mb l y S t u d y w i t h M a c r o c y c l i c B u i l d i n g B l o c k s S h a o h u a G o u , We i H
8、u a n g , Q i n g j i n g Me n g S t a t e K e y L a b o r a t o ry o f C o o r d i n a t i o n C h e m i s t ry , N a n j i n g U n i v e r s i ty , N a n j i n g 2 1 0 0 9 3 T h e s e l f a s s e m b l y o f t w o m a c r o c y c l i c d i n u c l e a r z i n c ( I I ) c o m p o n e n t s ( l a a
9、n d 1 句o f a m a c r o c y c l i c S c h i ff b a s e l ig a n d d e r i v e d fr o m t h e c o n d e n s a t io n o f 1 ,3 - d i a m in o p e n t a n e a n d 4 - s u b s t i t u t e d - 2 ,6 - d if o r m y l p h e n o l w i t h f u n c t i o n a l l ig a n d s h a s y i e l d e d a s e r i e s o f
10、c o o r d i n a t i o n p o l y m e r s a n d s u p r a m o l e c u l a r c o m p o u n d s c o n t a i n i n g m a c r o c y c l i c p l a t f o r m s . S t r u c t u r a l a n a l y s e s r e v e a l t h a t s e v e r a l k i n d s o f s e l f o r g a n i z a t i o n s h a v e b e e n o b t a i n
11、e d a s ( i ) m o l e c u l a r l a d d e r s w i t h m a c r o c y c l i c p l a t f o r m s ( 1 ) , ( i i ) u n i t s o f m o l e c u l a r l a d d e r s c o n t a i n i n g m a c r o c y c l i c b u i l d i n g b l o c k s ( I I ) , ( i i i ) c o m p o u n d s w i t h w h e e l - l i k e s t r u
12、c t u re s ( 1 I 1 ) , ( i v ) D - A c o m p o u n d s w i t h m a c r o c y c l i c m o i e t i e s a s e l e c t ro n a c c e p t o r s ( I V ) , a n d o n e - d i m e n s i o n a l c o o r d i n a t i o n p o l y m e r s ( y ) . D u e t o t h e d i ff e r e n c e o f t h e s u b s t i t u t e d g r o u p o n t h e m a c r o c y c l i c b a c k b o n e , c o m p o u n d s c o n t a i n i n g l b m o i e t i e s h a v e a t w o - d i m e n s i o n a l n e t w o r k i n w h i c h m a c r o c y c l i c p l a t f o r m s a r e l i n k e d t h r o u 沙w e a k C - H A C I H - b o n d in g . 2 6 2
