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

1、金屬-有機(jī)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(jī)配體與金屬離子配位而成的金屬有機(jī)化合物在組裝超分子金屬-有機(jī)納米管時，最重要的是如何選擇合適的有機(jī)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?。得益于超分子化學(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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(diǎn)，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(jī)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