第6章 配合物的应用.ppt

;;6.1　配合物在功能材料领域中的应用; 功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术和能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料。 功能材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，功能材料约占 85%。随着信息社会的到来，特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、环保、空间等高技术领域的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。; 配合物中的中心金属原子 d、f 轨道参与成键，具有种类繁多的结构类型和成键方式，导致配合物种类繁多、结构可控，兼具无机化合物和有机化合物的特性，因此以配合物作为组装子所组装的功能材料, 将具有更为丰富的光、电、热、磁特性，具有广阔的应用前景。;超分子配合物; 分子间相互作用在一定条件下起加合与协同作用，形成有特定方向性和选择性的较强作用力，成为超分子形成、分子识别和分子组装的主要作用力。;典型的 超分子体系; π-π 堆积作用; 氢键导向的配合物; 芳香堆积导向的配合物; 芳环堆积作用有利于配合物形成超分子网络，提高配合物的维数和稳定性。;配位聚合物;~ 配位聚合物网络结构示意图 ~; 构筑配位聚合物的常见桥连有机配体的结构如右图所示，利用这些配体与特定金属离子进行组装，就能形成各种网络结构。;（a） （b） （c） ; 配位聚合物之所以受到重视与广泛研究，是由于其展现出的性质独特、结构多样化以及不寻常的光、电和磁学效应，在非线性光学材料、传感材料、磁性材料、超导材料以及催化、储气等诸多方面都有极好的应用前景。;;6.1.1 导电性功能配合物;; F·A·科顿在上个世纪六十年代发现 [Re2Cl8]2- 中的金属-金属多重键，由此有机金属一维含金属-金属键分子导线的研究也变得丰富起来。; 2006 年，Chi-Ming Che 等人合成了 [Pt(CNtBu)2(CN)2]一维MMF 纳米线，该化合物具有较强的发光性能，在 550 nm 左右发绿色荧光。特别是混合价态一维链状导电配合物（Metal to Metal Framework, MMF）有着很好的导电性能，在光、电、磁等方面有着潜在的应用价值。;6.1.2 磁性功能配合物;人类对物质磁性的认识;磁性物质的机制; 磁性功能配合物材料;6.1.3 发光功能配合物; 功能配合物发光的基本原理; 发光功能配合物的分类; 影响配合物发光的主要因素;(1) 含Re、Ru和Pt等过渡金属发光配合物； (2) 含膦配体与Cu(I) 和 Ag(I) 离子形成的光致发光性能配合物； (3) 含有金属-金属成键的发光功能配合物。;含有金属-金属成键的发光功能配合物; 电致发光功能配合物;6.1.4 功能配合物多孔材料;第二代多孔配位聚合物; 在最新多孔材料的结构中，配位聚合物通过配位作用和弱作用力结合成具有柔性的多孔特性。动态的多空特性在客体包结储存、气体吸附、有机催化和分子磁体等方面有潜在应用，该类功能配合物材料被认为具有应用前景的新型材料。;6.1.5 功能配合物在其他方面的应用;科学家们提出：在有机分子的分子尺寸范围实现对电子运动的控制，从而使分子聚集体构成有特殊功能的器件，即分子器件。;收 音 机 的 变 化; 分子器件的定义; 分子器件的元件; 分子开关;阴离子诱导的胶囊状分子开关; 有机-金属“自组装酶”;有机-金属手性胶囊状“自组装酶”;6.2　配合物在生物医药领域中的应用; 金属配合物在生物化学中的应用非常广泛，而且极为重要。许多酶的作用与其结构中含有配位的金属离子有关。许多重要的生命过程，如氮的固定、光合作用、氧的输送及贮存、能量转换等常与金属离子和有机体生成复杂的配合物所起的作用有关。 ;;（1）含铁蛋白和含铁酶 ;肌红蛋白;（2）含铜蛋白和含铜酶 ;超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）是1938年首次从牛红细胞中分离出来的一种蓝色的含铜蛋白。;根据所含金属辅基的不同，SOD 主要可以分为 3 类：; 由于天然 SOD 自身存在的一些缺点，如提取麻烦，价格昂贵；酶分子量大，不易穿过细胞膜；在体内代谢时间短，临床使用时易引起机体排异反应而使其应用受到限制等，因此设计与合成一类既能弥补天然 SOD 的不足、又具有 SOD 催