基于環(huán)糊精配體的新型金屬-有機納米管的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與理論計算.pdf

1、金屬-有機納米管（Metal-Organic Nanotubes，MONTs）作為一種特殊類型的孔狀材料，由于其在氣體吸附，熒光材料等領(lǐng)域的潛在應(yīng)用而日益引起人們的廣泛關(guān)注。納米管在化學(xué)、材料、生物醫(yī)藥等眾多研究領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，特別是在離子傳輸，分子探針，模擬分子軌道和離子軌道等方面展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢。由有機配體與金屬離子配位而成的金屬有機化合物在組裝超分子金屬-有機納米管時，最重要的是如何選擇合適的有機配體及金屬離子，尋找最佳的

2、晶體生長條件（甚至包括客體分子的引入）以及采取適當(dāng)?shù)暮铣刹呗浴５靡嬗诔肿踊瘜W(xué)以及晶體工程學(xué)科的發(fā)展，人們已經(jīng)利用多功能的超分子有機配體與金屬離子配位得到了數(shù)目眾多的有限以及無限的金屬-有機納米管或納米管狀結(jié)構(gòu)。盡管如此，低維的非穿插的金屬-有機納米管卻罕見報道。
　　 本論文，我們通過雙相溶劑熱法，利用β-環(huán)糊精(β-CD)和γ-環(huán)糊精(γ-CD)分別合成了兩種手性鉛金屬-有機納米管（CD-MONT-2和CD-MONT-3）。

3、
　　 論文的具體研究如下:
　　 (1)過渡金屬Pb作為金屬配位點，β-CD和γ-CD作為超分子配體，在一定程度上充當(dāng)氫鍵的給體和受體。采用雙向溶劑熱法合成兩種手性金屬-有機納米管，鉛離子通過與環(huán)糊精分子上的糖苷氧原子配位分別與兩個β-CD或γ-CD分子相連，從而形成具有{Pb14}或{Pb16}金屬大環(huán)的納米管。在β-CD與Pb形成的納米管的空腔中，有游離的環(huán)己醇客體分子，而在γ-CD與Pb形成的納米管的空腔中則不存

4、在客體分子。而這一不同直接導(dǎo)致了兩種納米管三維堆積結(jié)構(gòu)的不同。我們還對兩種化合物的熒光性質(zhì)，碘分子吸附以及熱穩(wěn)定性等進(jìn)行了詳細(xì)的研究。
　　 (2)為研究環(huán)糊精與金屬鉛離子配合的難易程度，我們進(jìn)行了理論計算。根據(jù)CD-MONT-2與CD-MONT-3的成鍵模式，模擬了α-CD與Pb(Ⅱ)離子形成的復(fù)合物CD-MONT-1。首先采用雜化密度泛函理論的方法進(jìn)行第一性原理計算，得到模擬結(jié)構(gòu)圖，后利用密度泛函理論的Becke-3-Lee