多金属氧簇超分子复合物:手性诱导以及不对称催化

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手性在医药、不对称催化以及光学器件等方面具有巨大的潜在应用,从而引起了人们对手性研究的普遍关注。由于具有较高的对称性以及易消旋性,多金属氧簇结构的手性化面临诸多挑战,并进一步限制了多金属氧簇功能的手性化。在本论文的研究工作中,借助静电相互作用,将手性有机基团修饰到多金属氧簇表面,利用有机阳离子的手性诱导,构筑了手性多金属氧簇超分子复合物。围绕手性结构设计、手性诱导的功能应用展开研究,不仅得到了一系列的具有光学活性的多金属氧簇超分子复合物结构,还进一步的实现了复合物手性结构在手性开关以及不对称催化方面的应用。本论文研究工作所取得的进展主要包括以下三方面:1.我们得到了一种制备手性多金属氧簇结构的简单而有效的普适方法。利用手性有机阳离子静电包覆,合成了一系列在溶液当中稳定存在的基于多金属氧簇的手性超分子复合物。由于手性有机阳离子的手性诱导作用,实现了具有不同结构不同吸收带的一系列多金属氧簇的手性化。有机阳离子与多金属氧簇之间的距离可以有效调控诱导手性。2.将具有优异光致变色性能的多金属氧簇引入到手性超分子复合物体系,首次实现了多金属氧簇的手性光致变色。通过改变温度以及溶剂极性可以有效调控基于静电作用的超分子复合物诱导手性变化。利用无机簇的氧化还原性质,在手性超分子复合物中首次实现了多金属氧簇的手性光学开关。3.将具有优异催化活性的多金属氧簇引入超分子复合物体系,实现了多金属氧簇的不对称催化性能。利用手性复合物在溶液当中原位形成的超分子聚集体,实现了一系列前手性硫醚类化合物不对称催化氧化。利用手性有机阳离子静电包覆制备手性超分子复合物是实现多金属氧簇手性化的有效途径,这种方法对多金属氧簇的手性功能材料的设计与开发具有重要的指导意义。
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