非手性分子形成表面手性结构的机理、转化与调控

批准号:
21233010
项目类别:
重点项目
资助金额:
300.0 万元
负责人:
万立骏
依托单位:
学科分类:
B0205.电化学
结题年份:
2017
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈婷、崔博、管翠中、顾靖莹、王选芸、姚曼、刘宇
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中文摘要
许多分子能在表面形成手性组装结构,这些分子可以是手性分子,前手性分子,甚至是非手性分子。非手性分子如何能形成表面手性结构,哪些非手性分子能形成表面手性结构,影响非手性分子形成表面手性结构的因素有哪些,是物理化学研究的基本科学问题。本项目拟以扫描隧道显微术为主要手段,结合其它方法及理论模拟,研究非手性分子形成表面手性结构的机理、转化及调控,主要内容包括:(1)非手性分子形成表面手性结构的分子机制,手性在表面的传递和转化;(2)非手性分子的结构与表面手性结构形成间的关系;(3)基底、溶剂、温度、电场等对非手性分子形成的表面手性结构的影响,各种弱相互作用在表面手性结构形成及转化中的作用;(4)利用非手性分子构筑特定整体手性的表面结构。该项目的实施将有助于对手性的起源这一基本科学问题的认识及对手性异相催化、手性分离与拆分等应用问题的理解,还可为手性纳米结构的设计构筑及其应用提供实验及理论基础。
英文摘要
Many molecules,includnig chiral molecules, pro-chiral moleucles, and even non-chiral molecules, can form chiral assembly on solid surfaces. How non-chiral molecules form surface chiral assembly? Which non-chiral molecules can form surface chiral assembly? Which factors will affect the chiral assembly of non-chiral molecules? These are the basic objects of physical chemistry study. By using scanning tunneling microscopy and theoretical simulations, this project plans to investigate the formation,transition and regulation of surface chiral assembly by non-chiral molecules. The main contents includ: (1) the molecular mechanism for the formation of chiral assembly by non-chiral molecules; (2) the relationship between the non-chiral molecular structures and the surface chiral assembly; (3) the effects of environment such as substrate, solvent, temperature, and electric field on the surface chiral assembly; (4) fabricate specific global chiral assemly by non-chiral. These investigations not only be helpful for the understanding of the origin of chirality in nature and the micromechanism of industrial applications of chirality such as enantio-selective heterogeneous catalysis, chiral separation and resolution, but also provides experimental and theoretical basis for the design and construction of chiral nanostructures.
本项目的总体目标是以扫描隧道显微术为主要手段,结合DFT及MM理论模拟,研究表面分子组装过程中手性结构的形成机制,手性组装规律,以及手性分子组装过程的诱导和调控。通过本项目的实施,项目组建立了非手性分子在固/液界面的多级次手性组装模型,阐明了手性结构基元在手性产生及传递中至关重要的作用;考察了分子结构、浓度、温度等对表面手性组装结构的影响,揭示了非共价相互作用与表面手性产生及传递的联系;提出利用非共价键引入手性信息的表面手性控制策略,以简单的手性共吸附分子实现了固/液界面分子组装体系的手性控制,构筑了具有单一手性特征的结构和周期可控的表面手性多孔网格结构;研究了表面长程手性传递及手性非线性放大现象,揭示了非共价相互作用介导的手性信息对固有手性分子组装过程的作用和影响;并成功探索出一套自组装结构演化和稳定性DFT/MM/MD分子模拟方法,用以研究非手性分子形成表面手性结构的分子机制和弱相互作用规律。这些结果不仅有利于对手性产生及传递等基本科学问题的理解和认识,对表面手性分子纳米结构的设计构筑也具有指导意义。项目组发表项目相关研究论文36篇,包括Nat.Commun.1篇,Sci.Adv.1篇,J.Am.Chem.Soc.3篇,Angew.Chem.In.Ed.3篇,完成项目总体预定目标。
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
Simultaneous construction of two linkages for the on-surface synthesis of imine-boroxine hybrid covalent organic frameworks.
同时构建两个键用于亚胺-环硼氧烷杂化共价有机框架的表面合成
DOI:10.1039/c6sc03590f
发表时间:2017-03-01
期刊:Chemical science
影响因子:8.4
作者:Yue JY;Mo YP;Li SY;Dong WL;Chen T;Wang D
通讯作者:Wang D
Fabrication of bilayer tetrathiafulvalene integrated surface covalent organic frameworks
双层四硫富瓦烯集成表面共价有机框架的制备
DOI:10.1039/c6cp01804a
发表时间:2016
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics
影响因子:3.3
作者:Dong Wei-Long;Li Shu-Ying;Yue Jie-Yu;Wang Cheng;Wang Dong;Wan Li-Jun
通讯作者:Wan Li-Jun
Electronic Structure and Magnetic Properties of New Rare-earth Half-metallic Materials AcFe2O4 and ThFe2O4: Ab Initio Investigation
新型稀土半金属材料AcFe2O4和ThFe2O4的电子结构和磁性能:从头算研究
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Cmc-Computers Materials & Continua
影响因子:3.1
作者:Yan Jingguo;Wang Xudong;Yao Man;Hu Ning
通讯作者:Hu Ning
Formation of Halogen Bond-Based 2D Supramolecular Assemblies by Electric Manipulation
通过电操作形成基于卤素键的二维超分子组装体
DOI:10.1021/jacs.5b02206
发表时间:2015
期刊:Journal of the American Chemical Society
影响因子:15
作者:Zheng Qing-Na;Liu Xuan-He;Chen Ting;Yan Hui-Juan;Cook Timothy;Wang Dong;Stang Peter J.;Wan Li-Jun
通讯作者:Wan Li-Jun
Surface Host-Guest Supramolecular Assemblies on Porphyrin-Based Covalent Organic Grids
卟啉基共价有机网格上的表面主客体超分子组装体
DOI:10.1021/acs.jpcc.5b11322
发表时间:2016
期刊:Journal of Physical Chemistry C
影响因子:3.7
作者:Liu Xuan-He;Yue Jie-Yu;Mo Yi-Ping;Yao Yi;Zeng Cheng;Chen Ting;Yang Hui-Juan;Wang Zhao-Hui;Wang Dong;Wan Li-Jun
通讯作者:Wan Li-Jun
分子自组装组织中非共价键的形成、结构及作用规律的基础研究
- 批准号:20733004
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:200.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:万立骏
- 依托单位:
配合物分子的表面组装、原位配合及单分子性质的STM研究
- 批准号:20673121
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:35.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:万立骏
- 依托单位:
爆炸性物质分子在固体表界面吸附结构的SPM分析及检测研究
- 批准号:20575070
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:33.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:万立骏
- 依托单位:
用电化学STM研究污染物分子在固/液界面吸附及降解
- 批准号:20177025
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:19.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:万立骏
- 依托单位:
国内基金
海外基金
