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学院在合成手性空旷骨架硼酸盐领域取得进展

点击:次  更新日期:2015年09月24日  


   我院应用化学系潘春阳副教授等人在空旷骨架硼酸盐领域取得重要进展。今年在美国化学会的知名期刊《Inorganic Chemistry》和英国皇家化学会的《Chem Commun》分别发表题为《Cotemplating Synthesis of A Rare Borate Ni(en)3•Hen•[B9O13(OH)4]•H2O with Chiral polyanonic Chain Constructed from Two Different Clusters》(2015,54,403-405)、《Zn(1,3-DAP)[B4O7]: First chiral zeotype borate framework based on [B4O9] clusters with single-stranded chiral channels》(2015, 51, 753-756)的论文。

空旷骨架硼酸盐是无机功能材料的代表之一,在矿物学, 非线性光学、荧光、催化等高新技术领域有着重要应用,因此合成具有特定结构与组成的硼酸盐新材料具有重要的理论与实践意义。

在课题组成员的共同努力下,通过协同模板作用,获得混合硼氧簇构建的一维链状硼酸盐:Hen ·Ni(en)3·[B4O5(OH)2] ·[B5O8(OH)2]。不同硼氧簇单元存在不同的pH至等条件下,并且带有负电荷,因此混合簇单元构筑的硼酸盐结构很不稳定。通过巧妙的引入多种带正电荷的模板剂,抵消了混合硼氧簇的多余电荷,实现混合硼氧簇的连接;研究发现在该物质中只存在Δ构型的Ni(en)3,Δ-Ni(en)3可以将自身的手性诱导在硼酸盐的链状结构。

   另外,该课题组通过尝试不饱和配位的金属有机基团与硼氧簇单元组装合成,获得了纯硼氧骨架单手性一维孔道硼酸盐Zn(1,3-DAP)[B4O7](图二);在硼氧骨架中,出现了左右手螺道; 而一维的ZnO3(1,3-DAP)链占据在左手螺旋孔道中,造成了极少见到的单一手性孔道,这种孔道的硼酸盐,系本课题组首次报道;单一的手性孔道既可做为通道储存,吸附或分离小分子;也可作为微观的反应场所进行手性催化反应;研究还发现,该物质热稳定性可以超过400℃,带隙约4.9ev左右,并且可以产生紫外发射光谱(Em=385nm)。这种具有多种优异功能的硼酸材料具有重要的应用价值。

   该课题得到了国家自然科学基金(51002034)与广东工业大学培英育才项目的支持。

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