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福建物构所Chem Rev综述:功能性多核稀土超分子结构的配位导向自组装

发布日期:2022年03月11日    浏览次数:317

    超分子化学,即“超越分子概念的化学”,在过去几十年取得显著进展。基于各种非共价键相互作用的超分子自组装为功能器件的微型化和智能化提供一种有效手段,在材料科学、生物学、医学等领域具有重要的应用。稀土元素具有优异的光、电、磁和催化性能,以及特殊的配位特性,在国民生产和科技发展中具有至关重要的作用。与单核稀土化合物相比,多核稀土超分子组装体系能够提供更多的结构优势和功能优势,但同时在结构的定向设计合成方面也面临着更大的挑战。迄今为止,基于稀土配位键导向的超分子自组装在设计形状和尺寸明确的离散型稀土有机螺旋体、大环和笼状结构等方面已取得许多重要进展,相关新材料在光学传感器件、生物医学分析、高密度信息存储、自旋电子器件和催化等方面显示出良好的应用前景。


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图:功能性多核稀土超分子结构的配位导向自组装


  近日,中科院福建物质结构研究所孙庆福团队应邀综述了功能性多核稀土超分子体系的研究进展,系统总结了多核稀土超分子结构的配位导向自组装设计原理,基于手性配体和手性辅基诱导的手性稀土组装体的构筑方法,提高稀土组装体水稳定性和水溶性的重要策略等,详细介绍了多核稀土超分子组装体在光学性能(包括紫外可见近红外发光、圆偏振发光(CPL)、多光子吸收、上转换发光等),主客体化学,传感与催化,单分子磁体(SMMs),磁热效应(MCE),磁共振成像(MRI)等方面的研究现状和发展前景。 


  该工作不仅为多核稀土超分子组装体的结构设计和功能优化提供了一定的指导作用,还为具有特殊光学、催化和磁性能的新型分子材料开发和具有复杂结构的功能性生物分子的设计合成提供了新思路。相关结果近日在线发表于美国化学会《化学评论》(Chem. Rev., 2022, DOI: 10.1021/acs.chemrev.1c00602)。论文的第一作者是福建物构所李小贞副研究员,通讯作者为孙庆福研究员。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划和博士后创新人才支持计划等项目的支持。