Anderson型多酸的不对称修饰及可控组装研究

批准号:
21471087
项目类别:
面上项目
资助金额:
90.0 万元
负责人:
魏永革
依托单位:
学科分类:
B0101.元素化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张进、张江威、陈坤、阿如罕、佘珊、司马国辉、诺曼
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中文摘要
本项目拟合成一系列含不同中心杂原子,特别是含功能性稀土杂原子的Anderson型多酸,然后利用不同类型的含三羟甲基基团的tris类有机配体,通过两步酯化反应,对其进行分步修饰,可控高效地合成Anderson型多酸的不对称双边修饰有机衍生物。本项目将结合理论计算研究Anderson型多酸不对称修饰的反应机理,优化反应条件,发展可控制备不对称双边有机修饰Anderson型多酸衍生物的新方法,构建新颖的手性多酸。并通过亚胺化、酯化、偶联等有机反应或无机配位反应,将其与合适的功能有机分子、过渡金属或有机金属离子、多酸簇或金属簇进行组装,合成一系列新颖的多酸基有机无机杂化分子,对它们的结构进行表征,考察其超分子组装、催化、铁电和非线性光学等性能,研究其结构与性能之间的构效关系,为开发新型多酸基分子材料奠定基础。
英文摘要
In this project, Anderson-type polyoxometalate cluters containing different metal ions, especially rare earth ions, as the central heteratom will be synthesized. They will be modified stepwise by two different triol ligands to prepare asymmetrically-substituted organic derivatives of Anderson-type POMs. Combined with theoretical computation, the reaction mechanism of asymmetric modification of Anderson-type POMs will be studied and the reaction conditions will be optimized. The controllable synthetical route to asymmetrically-substituted organic hybrids of Anderson-type POMs clusters will be developed, and novel chiral POM clusters will be fabricated. These asymmetric POM-organic hybrids will be assembled with proper functional organic molecules, transitional metal or organometallic ions, POM cluters and metal cluters by imidoylation, esterification, coupling reaction and coordination reaction to obtain a series of POMs-based organic-inorganic hybrids. The sturctures and the supramolecular assembly, catalysis, ferroelectricity and nonlinear optics properties of these hybrids will be explored,and the relationship of crystal structures and properties will also be investigated. This project will lay down the foundation for developing POMs-based molecular materials.
多酸的化学修饰是实现多酸的功能化和材料化的重要手段,不仅可以推动合成化学的发展,而且可以促进多酸在催化、能源、环境、以及生命和健康领域中的应用。本项目以Anderson 型多钼酸盐为主要研究对象,采用三足多元醇配体对其进行化学修饰,直接在多酸簇骨架上引入有机基团,构筑不对称有机修饰的多酸衍生物,研究它们的共价组装与超分子自组装、以及催化等应用。项目所取得的主要成果包括:1)发展了水溶液中直接修饰多酸,制备单侧有机修饰的Anderson 型多酸盐的绿色合成法,该方法操作简单、收率高,容易放大规模生产;2)建立了普适的制备不对称双侧有机修饰的 Anderson型多酸衍生物的两步酯化合成新方法,获得了一系列手性多酸衍生物,并通过调节溶液极性实现了对映体的自发拆分,为开发多酸基有机无机杂化手性分子材料奠定了基础;3)发现Anderson型多酸烷氧衍生物存在取代位置异构和骨架结构异构现象,通过调控pH、温度和溶剂等反应条件首次得到了μ2-桥氧被取代的χ型异构体和低价中心金属的β-骨架异构体,极大地拓展了Anderson型多酸衍生物的范畴,丰富了多酸衍生物的结构化学,为多酸化学的发展注入了新的活力;4)发展了多酸有机衍生物的官能团转换的后修饰合成新方法,其中叠氮或炔基官能团衍生物的点击反应,在化学生物学领域具有重要的应用前景;5)提出了“无机配体配位/支撑金属催化剂”的新概念,探索了Anderson型多酸及其衍生物作为无机配体支撑的单原子金属催化剂在有机合成中的应用,实现了具有工业化前景的醇到醛、醛到羧酸、以及胺到亚胺等的绿色催化转化。本项目不仅为多酸化学开辟了新的研究方向,而且极大地推动多酸的材料化与应用研究。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Facile synthesis of an organically-derivatized hexavanadate containing the remote amino group, TBA2[V6O13{(OCH2)3CNH2}2]
轻松合成含有远程氨基的有机衍生六钒酸盐 TBA(2)[V6O13{(OCH2)(3)CNH2}(2)]
DOI:10.1039/c5ce02534f
发表时间:2016-01-01
期刊:CRYSTENGCOMM
影响因子:3.1
作者:Bayaguud, Aruuhan;Chen, Kun;Wei, Yongge
通讯作者:Wei, Yongge
Improved peroxidase-mimic property: Sustainable, high-efficiency interfacial catalysis with H2O2 on the surface of vesicles of hexavanadate-organic hybrid surfactants
改进的过氧化物酶模拟特性:在六钒酸盐-有机杂化表面活性剂的囊泡表面上使用 H2O2 进行可持续、高效的界面催化
DOI:10.1007/s12274-017-1746-5
发表时间:2018-03-01
期刊:NANO RESEARCH
影响因子:9.9
作者:Chen, Kun;Bayaguud, Aruuhan;Wei, Yongge
通讯作者:Wei, Yongge
DOI:10.1002/anie.201612225
发表时间:2017-03
期刊:Angewandte Chemie
影响因子:--
作者:Han Yu;Shi Ru;Guo-Fa Dai;Yongyan Zhai;Hua-lin Lin;Sheng Han;Yongge Wei
通讯作者:Han Yu;Shi Ru;Guo-Fa Dai;Yongyan Zhai;Hua-lin Lin;Sheng Han;Yongge Wei
A Supramolecular Catalyst Self-Assembled From Polyoxometalates and Cationic Pillar[5]arenes for the Room Temperature Oxidation of Aldehydes.
多金属氧酸盐和阳离子柱[5]芳烃自组装超分子催化剂用于醛的室温氧化
DOI:10.3389/fchem.2018.00457
发表时间:2018
期刊:Frontiers in chemistry
影响因子:5.5
作者:Zeng M;Chen K;Tan J;Zhang J;Wei Y
通讯作者:Wei Y
Tosylation of alcohols: an effective strategy for the functional group transformation of organic derivatives of polyoxometalates.
醇的甲苯磺酰化:多金属氧酸盐有机衍生物官能团转化的有效策略
DOI:10.1038/s41598-017-12633-8
发表时间:2017-10-02
期刊:Scientific reports
影响因子:4.6
作者:Jia H;Li Q;Bayaguud A;She S;Huang Y;Chen K;Wei Y
通讯作者:Wei Y
咪唑鎓共价修饰的相关多酸团簇分子催化剂的设计合成及其催化有机反应研究
- 批准号:22371158
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
脯氨酸修饰的多酸分子催化剂的制备与催化应用
- 批准号:21971134
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:68.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
多酸亚胺杂化分子光电转换晶态材料的设计合成与性能研究
- 批准号:91022010
- 项目类别:重大研究计划
- 资助金额:50.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
有机无机杂化的新颖手性多酸材料的设计合成与性能研究
- 批准号:51072093
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
多酸脂肪亚胺衍生物与多酸簇促进的碳氢键活化和官能团化
- 批准号:20871073
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:38.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
多酸有机亚胺衍生物的碳-碳偶联反应
- 批准号:20671054
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
多酸纳米簇与金属纳米簇的合成、结构、组装与性能
- 批准号:20373001
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:魏永革
- 依托单位:
国内基金
海外基金
