三联吡啶基荧光凝胶的制备和结构与功能调控

摘要

金属凝胶作为一类非常重要的材料，有独特的光、电、磁等多重功能。作为NNN钳形配体，2，2':6'，2"-三联吡啶在配位化学中起着重要作用。设计合成基于三联吡啶基团的凝胶因子，并引入特定的金属离子，可实现对凝胶微观分子组装和宏观性能的有效调控。本论文主要内容如下: 1)设计了一种含有三联吡啶和羧酸单元的双齿配体TC，其通过多种聚集模式展示了不同的宏观性质。在存在不同种类的Zn2+离子或NaOH时，TC可通过π-π堆积和配位相互作用形成水凝胶和晶体。此外，TC/Zn2+水凝胶在NaOH存在下可转化为可溶性和强荧光的双核金属配位聚合物。还研究了凝胶、晶体和溶胶中TC和不同金属盐配位机理的差异，并通过TC/NaOH晶体数据证明了在构建Na+离子超分子聚合物过程中水分子是必要的连接体。 2)以三联吡啶/赖氨酸/乙二胺为单元合成了一种配体，金属离子可诱导其成为水凝胶。在A13+、Zn2+存在下凝胶有特殊的荧光性质，并且可以作为一种Al3+传感器。离子含量可以对金属配合物相态、荧光、力学性质以及组装方式进行调控。