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Fe(II)-Pd(II)异金属有机分子笼的制备及其物化性能研究
——推荐一个新颖的综合化学实验

2021-07-14潘梅李超捷侯雅君苏成勇

大学化学 2021年6期
关键词:探究实验

潘梅,李超捷,侯雅君,苏成勇

1中山大学化学学院,广州 510275

2珠海市第四中学,广东 珠海 519015

金属有机分子笼(metal-organic cages,MOCs)有着固定的结构和特定大小的尺寸和空腔,由金属离子和有机配体在配位驱动下自组装得到,在主客体化学、吸附、催化等不同领域都有着重要的应用前景。与金属有机框架(MOFs)的无限延展的结构不同,金属有机分子笼是一种分立的三维寡聚体。金属有机分子笼与纯有机分子笼相比,配体与金属的配位键的键能(62.7–209 kJ·mol−1)介于弱相互作用力(< 41.8 kJ·mol−1)与共价键(> 250.8 kJ·mol−1)之间。在组装过程中,不但可以对出现的一些错误连接进行纠正自修复,还可以保证最终得到产物具有较好的化学稳定性。为了使分子笼得到更丰富的物理化学性质,科研工作者尝试用金属配体替代传统的纯有机配体,这样最终形成的分子笼一般有两个或以上不同的金属中心,并具有相对稳定的配位结构和独特的物化性能。在本文中,我们将介绍一种较为简单的制备异金属有机分子笼的方法,该过程的Fe(II)金属有机配体能够相对快速简洁地得到,从而能够相对容易地获得含Fe(II)-Pd(II)的异金属有机分子笼。

MOCs是超分子化学的一个重要分支,也是目前科学前沿的热点研究内容之一。国内的大学化学实验教学论文中,介绍配合物的制备和性能研究的报道已有不少[1–9],介绍MOFs的相关实验教学论文也有些许[10–13],但介绍有机-金属分子笼的制备和物化性能研究的教学论文少之又少。为了将化学核心素养进一步融入进大学化学实验中,很有必要让本科生提前对该领域的科研前沿进展有一定的认识,以培养出更优秀的新世纪化学创新人才。……

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