酸根鳌合Ru2单元导致非零自旋态的磁结构研究

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基本信息

  • 批准号：
    21101126
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    刘斌
  • 依托单位：
    西北大学
  • 学科分类：
    B0102.配位化学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

Ru2单元具有的特殊电子结构使其产生优良的光、电、磁和催化性能，不仅在新型磁、电器件方面具有潜在应用前景，而且为理论化学、固体催化以及配位化学等领域的研究带来新的挑战和机遇。本项目利用低温水热技术及强酸置换弱酸原理，构筑氧酸根螯合新型Ru-Ru键的化合物。途径一：无机、有机含氧酸与三氯化钌等金属源进行水热反应；途径二：利用强酸、中强酸置换弱酸类化合物中的酸根。重点研究酸根中心原子电负性、酸根携带电荷数、以及轴向配体的性质对Ru-Ru键电子结构的影响规律。利用光谱技术、超导量子干涉磁性测定，并结合理论程序计算，研究这类化合物的非零自旋态微结构对外界条件（温度、磁场、电场、光谱等）的响应，为这些具有特殊自旋态进而产生特殊光、电、磁及催化性质的功能模块单元在构筑分子磁、电器件等方面的应用提供实验数据和理论依据。

结项摘要

经过本项目实施，我们在Ru-Ru金属成键和构筑金属键化合物方面主要获得了三个研究成果：.1、利用低温（140℃）水热合成技术，以廉价的水合RuCl3•xH2O为金属源，与多齿螯合的有机二膦酸配体反应，获得了具有稳定结构Ru-Ru的2.5重金属键化合物。项目执行过程中经过大量优选水相氧化剂，最终发现过氧乙酸能够高效氧化Ru-Ru的2.5重金属键生成新型Ru-Ru的2重金属键化合物。该键型是我们首次通过单晶衍射技术结合超导量子干涉技术确证的具有负的零场分裂值的金属多重键化合物。.2、应用已有文献合成方法，以无水RuCl3为金属源，制备出羧酸类化合物Ru2(O2CR)4Cl，我们进一步考察了强酸H2SO4和中强酸H3PO4、H3AsO4置换羧酸的反应，实验发现，这些中强酸不能够有效置换羧酸根，反应结果往往是形成容易沉淀析出的离子型化合物mRu2(O2CR)4 nXO4。由于这些氧酸根不能形成螯合结构，相关原子电负性、酸根携带电荷数对Ru-Ru键电子结构的影响规律研究未能实施。在后续的工作中，我们主要考察了轴向配位原子对有机二膦酸螯合的Ru-Ru金属键的弱化研究，发现轴向配位原子对混合价Ru-Ru金属多重键的弱化能力H2O < Br− < Cl− < μ-NCS− < μ-NC− < μ-SCN−。.3、虽然在强酸置换弱酸过程中非常容易形成无机盐而沉淀，但在项目实施过程中，我们经过大量实验，最终通过不懈努力发现过量的碱金属碳酸盐与Ru2(O2CR)4Cl反应能够生成碳酸根完全取代乙酸根的化合物M3Ru2(CO3)4•xH2O[M=Na,K]。我们还进一步考察了Ru2(CO3)43-如何与其它过渡金属组装生成新型的3d-4d混合金属碳酸化合物，并利用超导量子干涉磁性测定技术结合程序计算，研究了这类化合物的磁结构以及对外界条件（温度、磁场）的响应。通过项目实施，成功获得M-Ru2(CO3)4 [M=Mg，Mn，Co，Ni，Cu，Zn，Cd]系列3d-4d混合金属碳酸化合物，发现了包括铁磁有序、弱铁磁有序、变磁、自旋玻璃、磁畴壁移动等重要磁现象，为金属键单元设计构筑多功能复合分子基材料提供理论及实验数据支持。

项目成果

期刊论文数量（19）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Three Banana-Shaped Arsenomolybdates Encapsulating a Hexanuclear Transition-Metal Central Magnetic Cluster: [(As2Fe5MMo22O85)-Fe-III-M-III(H2O)](n-) (M = Fe3+, n=14; M = Ni2+ and Mn2+, n=15)
封装六核过渡金属中心磁簇的三个香蕉形砷钼酸盐：[(As2Fe5MMo22O85)-Fe-III-M-III(H2O)](n-)（M = Fe3 ，n=14；M = Ni2 和 Mn2 ，
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Inorganic Chemistry
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Liu, Bin;Li, Lili;Zhang, Yanping;Ma, Ying;Hu, Huaiming;Xue, Ganglin
  • 通讯作者：
    Xue, Ganglin
Spin glass ordering in heterometallic carbonates with pillared layer structure: K4[Mn(H2O)4{Ru2(CO3)4}2]#2;4H2O
具有柱层结构的异金属碳酸盐中的旋转玻璃有序：K4[Mn(H2O)4{Ru2(CO3)4}2]
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Inorganica Chimica Acta
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Yan-Yan Jia;Zhu-Guo Chang;Jian-Hui Yang;Bin Liu
  • 通讯作者：
    Bin Liu
Auxiliary ligand-directed structural variation from 2Drarr;3D polythreaded net to 3-fold interpenetrating 3D pillar-layered framework: Syntheses, crystal structures and magnetic properties
辅助配体定向的二维结构变异
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    刘斌
  • 通讯作者：
    刘斌
A diruthenium soft ferromagnet showing Tc = 3.0 K: Mn4(H2O)16H[Ru2(CO3)4]2[Ru2(CO3)4(H2O)2]middot;11H2O
Tc = 3.0 K 的二钌软铁磁体：Mn4(H2O)16H[Ru2(CO3)4]2[Ru2(CO3)4(H2O)2]
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Liu Bin;Jin Jin;Liu Xue-mei;Hu Huai-ming;Ding Tuo;Zhang Na;Jia Yan-yan;Xue Gang-lin
  • 通讯作者：
    Xue Gang-lin
Incorporation of M(H2O)62+ between layers {M(H2O)2Ru2(CO3)4Cl2}n2nminus; (M = Zn, Mn): syntheses, structures and magnetic properties
在层之间引入 M(H2O)62 {M(H2O)2Ru2(CO3)4Cl2}n2n
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Liu Bin;Jia Yan-yan;Yang Huai-qing;Yang Jian-hui;Xue Gang-lin
  • 通讯作者：
    Xue Gang-lin

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  • 期刊：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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