有机及金属有机氢键体系的混合价电子转移

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21472196
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    95.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0112.功能分子/材料的合成
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The current research state of the studies on the hydrogen bond-mediated mixed-valent electron transfer is far from statisfactory. This research proposal is devoted to the synthesis and electron transfer studies of redox-acetive multi-center systems with a hydrogen bond, or a functional group that can form a hydrogen bond, as the bridging ligand.The electron transfer processes will be examined in solution, supramolecular systems, and self-assembled monolayers. Materials with high degree of charge delocalization, such as triarylamine, cyclometalated ruthenium, and ferrocene will be used as the redox centers. This is helpful for reducing the near-infrared absorption interference and improving the intensity and resolution of the intervalence charge transfer transitions. Materials that are able to form a hydrogen bond with a large binding constant, such as ureido-pyrimidinone derivatives, will be used as the bridging ligand for the construction of stable mixed-valence systems with distinct intervalence charge transfer transitions. The electron transfer mechanism of these systems will be investigated as well. In addition, urea will be used as the bridging ligand to mediate the electronic coupling between two redox termini, and the degree of electronic coupling is expected to be modulated by forming a side-chain hydrogen bond with certain anions and nitrobenzene derivatives. The aim of this proposal is to systematically examine the electronic coupling of mixed-valence hydrogen-bond systems by using a combination of various experimental and theoretical techniques such as electrochemistry, near-infrared absorptions, DFT and TDDFT calculations, and substituent effect. These studies are pertinent to the development of hydrogen-bond molecular wires and the understanding of the mechanism in the electron transfer processes occurring in nature.
氢键参与的混合价电子转移研究现状还远未能实现它真正的研究意义。本项目拟以含有氢键单元的基团为桥基,设计合成具有两个或多个氧化还原中心的氢键体系,并研究材料在溶液状态、超分子体系、以及自组装单层膜三个层次的电子转移过程。使用三芳胺、环金属钌、二茂铁等电子离域程度大的化合物为氧化还原活性中心,减少近红外区域吸收干扰,提高混合价电荷转移吸收的强度和分辨率。以具有较大结合常数的氢键构筑基元如脲基嘧啶酮等为桥联基团,发展稳定的、具有明显混合价电荷转移吸收的氢键桥联多中心体系,并探索氢键诱导的混合价电子转移机理。以脲基为桥联基团,通过外加互补氢键基团,调控两端氧化还原中心之间的电子耦合程度。考虑不同端基配体和取代基效应,并结合电化学、近红外光谱方法以及理论计算,系统研究氢键混合价体系的价间电子偶合,发展新型氢键分子导线,并为进一步理解自然界中广泛存在的电子转移过程提供理论基础。

结项摘要

氢键诱导的电子转移过程在自然界中广泛存在。开展人工合成氢键超分子体系的电子转移研究对理解自然界的电子转移和发展新型超分子光电材料有重要意义。本项目合成了一系列含有氢键单元的氧化还原活性化合物,研究了氢键诱导或调控的电子转移过程。制备了含有不同锚定基团(吡啶、巯基、苯胺)、不同长短的四重氢键超分子导线。纳米金电极断裂结和石墨烯纳米电极对测试表明,四重氢键超分子体系具有较好的单分子导电性能,表明了它们在超分子电子学中的潜在应用。合成了脲基桥联三芳胺和环金属钌化合物,通过脲基-阴离子氢键相互作用,调控脲基诱导的电子相互作用的强弱。通过氢键辅助或配位组装,制备金属钌配合物的单层及多层膜,利用高效的界面电子转移过程,实现可见光和近红外电致变色。合成了含酸性质子氢(咪唑或酰胺)的金属钌、铂配合物,研究了其pH值或阴离子响应的电化学及发光性质。合成了含有不同桥联基团的三芳胺和环金属钌化合物,对相应的混合价电子转移过程开展系统性研究,表明桥基和取代基对配合物电子性质有重要影响。本项目研究成果在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem.等期刊上发表论文25篇, 应邀在Coord. Chem. Rev.和Dalton Trans.撰写综述。培养博士研究生6名。

项目成果

期刊论文数量(25)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Ruthenium-Amine Conjugated Organometallic Materials for Multistate Near-IR Electrochromism and Information Storage
用于多态近红外电致变色和信息存储的钌-胺共轭有机金属材料
  • DOI:
    10.1002/chin.201624274
  • 发表时间:
    2016-05
  • 期刊:
    The Chemical Record
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Jian-Hong Tang;Chang-Jiang Yao;Bin-Bin Cui;Yu-Wu Zhong
  • 通讯作者:
    Yu-Wu Zhong
Electrochromism in Electropolymerized Films of Pyrene-Triphenylamine Derivatives
芘-三苯胺衍生物电聚合膜的电致变色
  • DOI:
    10.3390/polym11010073
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    Polymers
  • 影响因子:
    5
  • 作者:
    Tian-Ge Sun;Zhi-Juan Li;Jiang-Yang Shao;Yu-Wu Zhong
  • 通讯作者:
    Yu-Wu Zhong
Three-State Near-Infrared Electrochromism at the Molecular Scale
分子尺度的三态近红外电致变色
  • DOI:
    10.1021/jacs.5b00586
  • 发表时间:
    2015-04-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Cui, Bin-Bin;Zhong, Yu-Wu;Yao, Jiannian
  • 通讯作者:
    Yao, Jiannian
pH value-dependent electronic absorption and Ru(III/II) potential of bis-tridentate pincer ruthenium complexes
双三齿钳钌配合物的 pH 值依赖性电子吸收和 Ru(III/II) 电势
  • DOI:
    10.1016/j.jorganchem.2017.04.015
  • 发表时间:
    2017-09
  • 期刊:
    Journal of Organometallic Chemistry
  • 影响因子:
    2.3
  • 作者:
    Shao Jiang-Yang;Zhong Yu-Wu
  • 通讯作者:
    Zhong Yu-Wu
Synthesis and electrochemical and spectroscopic studies of a N,N,N',N'- tetraphenylbenzidine-bridged bis(2,2'-bipyridine) ligand and diruthenium complex
  • DOI:
    10.1016/j.cclet.2017.11.014
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Chinese Chemical Letters
  • 影响因子:
    9.1
  • 作者:
    Jun Feng;Jiang-Yang Shao;Hai-Jing Nie;Zhong-Liang Gong;Yu-Wu Zhong
  • 通讯作者:
    Yu-Wu Zhong

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其他文献

环金属钌配合物的合成、结构多样性及氧化还原调控(英文)
  • DOI:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    钟羽武
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Acta Chimica Sinica (化学学报)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    崔彬彬;唐健洪;钟羽武
  • 通讯作者:
    钟羽武
双重发射过渡金属配合物与比率发光探针
  • DOI:
    10.1360/ssc-2019-0151
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国科学: 化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    吴四海;龚忠亮;邵将洋;杨荣;钟羽武
  • 通讯作者:
    钟羽武
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  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Scientia Sinica Chimica (中国科学: 化学)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邵将洋;聂海晶;唐健洪;钟羽武
  • 通讯作者:
    钟羽武
基于混合价双钌配合物的近红外电致变色
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    科学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    姚长江;钟羽武
  • 通讯作者:
    钟羽武

其他文献

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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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