973項(xiàng)目申報(bào)書(shū)——xxxxcb808700-g若干功能體系的定向設(shè)計(jì)與構(gòu)筑-wenkub.com
2025-05-11 05:53 本頁(yè)面
【正文】 （四）化學(xué)鍵選擇性剪裁與反應(yīng)設(shè)計(jì)。（二）多孔空間結(jié)構(gòu)篩分效應(yīng)、結(jié)構(gòu)選擇性構(gòu)筑與合成反應(yīng)機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容包括： 本項(xiàng)目的研究是基于“分子工程學(xué)”思想，以特定功能（如催化與吸附分離、光電、能量?jī)?chǔ)存與轉(zhuǎn)換）為導(dǎo)向，在分子水平上對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與剪裁，實(shí)現(xiàn)特定功能體系的定向合成、制備與組裝。探索總結(jié)分子在自組裝結(jié)構(gòu)中的聚集形態(tài)與性質(zhì)之間的關(guān)系；探索不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的電子性質(zhì)的變化對(duì)表面分子反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用；探索新的規(guī)律和現(xiàn)象，發(fā)展新型光電轉(zhuǎn)換功能材料；發(fā)現(xiàn)分子基磁體的可控合成規(guī)律，制備具有優(yōu)良性質(zhì)的單分子和單鏈磁體；開(kāi)發(fā)幾種從活性金屬有機(jī)化合物出發(fā)的功能分子及聚合物合成新方法；實(shí)現(xiàn)共價(jià)鍵選擇性構(gòu)建反應(yīng)的設(shè)計(jì)。第三年繼續(xù)開(kāi)展不同功能體系的設(shè)計(jì)合成，并進(jìn)行功能調(diào)控，包括通過(guò)分子間弱相互作用誘導(dǎo)其它功能有機(jī)分子在模板表面形成可調(diào)控的功能納米結(jié)構(gòu),通過(guò)化學(xué)修飾等方法在功能分子上引入組裝基團(tuán)，調(diào)控功能分子的組裝行為和組裝結(jié)構(gòu),混合價(jià)金屬配合物基塊的合成及空間自旋電子排布調(diào)控，具有特定電子與幾何結(jié)構(gòu)的金屬和有機(jī)基塊的設(shè)計(jì)、有序組裝與性能調(diào)控等。課題總體設(shè)置思路如下： 四、年度計(jì)劃研究?jī)?nèi)容預(yù)期目標(biāo)第一年以若干功能體系為研究對(duì)象，開(kāi)展設(shè)計(jì)合成：在分子基功能體系中設(shè)計(jì)、合成具有不同分子結(jié)構(gòu)、對(duì)稱性及官能團(tuán)的系列有機(jī)分子，研究它們?cè)诓煌妆砻娴慕M裝過(guò)程和結(jié)構(gòu)；在表界面功能體系中開(kāi)展氧化鈦納米粒子及其微納分級(jí)結(jié)構(gòu)的合成及性能研究，研制金屬及合金納米簇基復(fù)合納米催化劑，制備雙金屬模型體系，并檢測(cè)活性原子或原子簇周圍的電子性質(zhì)；在多孔功能體系中設(shè)計(jì)具有特殊功能的多孔骨架結(jié)構(gòu)，合成具有新穎結(jié)構(gòu)和新穎骨架組成的多孔材料，研究合成中影響其成核與晶體生長(zhǎng)的各種因素；在配合物功能體系中重點(diǎn)設(shè)計(jì)和組裝光敏大環(huán)和雜環(huán)共軛配體，順磁性和超順磁性金屬多氰基，多齒共軛有機(jī)分子和金屬氧（硫）化物基塊，構(gòu)筑多維結(jié)構(gòu)金屬有機(jī)骨架功能體系；在金屬有機(jī)功能體系，設(shè)計(jì)合成新型單、雙和多齒配體，探索其與各類金屬中心前體的配位化學(xué)反應(yīng)，合成低氧化態(tài)、配位不飽和以及配體具潛在反應(yīng)功能的金屬有機(jī)化合物；在分子反應(yīng)功能體系中設(shè)計(jì)合成具有不同結(jié)構(gòu)骨架，不同配位原子以及不同立體效應(yīng)和不同電子效應(yīng)的新型配體，與各種金屬生成金屬絡(luò)合物，研究共價(jià)鍵斷裂和形成過(guò)程中的選擇性。由此發(fā)展一些具有高催化活性、高選擇性控制構(gòu)建共價(jià)鍵的催化體系。課題六：課題名稱 ： 共價(jià)鍵選擇性構(gòu)建及相關(guān)規(guī)律研究承擔(dān)單位： 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所、浙江大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 侯雪龍 學(xué)術(shù)骨干： 陸熙炎、麻生明、劉國(guó)生、傅春玲經(jīng)費(fèi)比例： 22% 研究目標(biāo)： 發(fā)展系列新型高效、高選擇性構(gòu)建共價(jià)鍵方法，發(fā)現(xiàn)共價(jià)鍵構(gòu)建中選擇性控制的共性問(wèn)題，提出和完善共價(jià)鍵構(gòu)建選擇性控制的新概念。2. 具特定金屬中心構(gòu)型的金屬有機(jī)化合物的合成和反應(yīng)模式研究。課題五：課題名稱 ： 金屬有機(jī)化合物的定向合成與功能調(diào)控承擔(dān)單位： 中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所、北京大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 鄧亮 學(xué)術(shù)骨干： 劉元紅、陳耀峰、余世超、席振峰經(jīng)費(fèi)比例： % 研究目標(biāo)： 探索活性金屬有機(jī)化合物合成新方法，認(rèn)識(shí)活性金屬有機(jī)化合物與各類化學(xué)鍵的作用模式，總結(jié)金屬氧化態(tài)、金屬有機(jī)化合物構(gòu)型、及邊臂協(xié)助作用對(duì)金屬有機(jī)化合物反應(yīng)性能的調(diào)控規(guī)律，開(kāi)發(fā)從活性金屬有機(jī)化合物出發(fā)的有機(jī)功能分子及聚合物合成新方法，為創(chuàng)建以金屬有機(jī)化合物為功能基元的物質(zhì)轉(zhuǎn)化功能體系提供知識(shí)和技術(shù)基礎(chǔ)，提高我國(guó)在金屬有機(jī)化合物研究方向的國(guó)際地位，為我國(guó)建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)提供人才和科學(xué)技術(shù)儲(chǔ)備。單分子和自旋轉(zhuǎn)換磁性配合物體系。課題四：課題名稱 ： 配合物體系的光電功能及其分子設(shè)計(jì)研究 承擔(dān)單位： 南京大學(xué) 課題負(fù)責(zé)人： 杜紅賓 學(xué)術(shù)骨干： 游效曾、左景林、白俊峰、沈珍經(jīng)費(fèi)比例： 15%研究目標(biāo)： 掌握基于分子基塊間電子傳遞、能量轉(zhuǎn)移和自旋轉(zhuǎn)換等作用規(guī)律和調(diào)制體系物理化學(xué)功能的微觀機(jī)理，改進(jìn)和發(fā)展實(shí)現(xiàn)分子設(shè)計(jì)和晶體工程施工的方法，建立金屬有機(jī)配位體系的定向設(shè)計(jì)與構(gòu)筑的理論，并利用該理論創(chuàng)建一些在高技術(shù)中具有開(kāi)發(fā)前景的新型光電磁材料和新能源材料。開(kāi)發(fā)多孔功能材料定向合成的理論方法，包括：1）利用數(shù)據(jù)挖掘方法，在已建立的多孔材料合成與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，分析和挖掘合成條件與產(chǎn)物結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系及規(guī)律，從理論上預(yù)測(cè)構(gòu)筑特定結(jié)構(gòu)的相關(guān)反應(yīng)條件；2）利用理論模擬方法，依據(jù)主客體相互作用，預(yù)測(cè)適宜導(dǎo)向特定多孔結(jié)構(gòu)生成的有機(jī)模板劑，開(kāi)發(fā)以理論模擬為指導(dǎo)的定向合成途徑。根據(jù)實(shí)際功能的需求，設(shè)計(jì)具有特定孔道形狀、孔道尺寸、構(gòu)筑基元的多孔骨架結(jié)構(gòu)，建立相關(guān)的評(píng)價(jià)方法，對(duì)所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的合理性及可行性進(jìn)行評(píng)估。研究?jī)?nèi)容： 以多孔功能體系為研究對(duì)象，揭示多孔材料催化與吸附分離功能的化學(xué)基礎(chǔ)。2. 研制基于金屬及多金屬納米簇、微納結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體及表面功能化碳材料的高活性和高選擇性生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化催化劑以及在精細(xì)化工及環(huán)境保護(hù)方面有重要意義的催化劑。研制出性能優(yōu)良的新型太陽(yáng)能電池及光電傳感功能材料，對(duì)生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化等化學(xué)反應(yīng)具有優(yōu)良催化性能的新型催化劑和新型、高效燃料電池催化電極。在此基礎(chǔ)上，研究具有特定聚集形態(tài)的圖案化分子聚集體的物理化學(xué)性質(zhì)。主要研究?jī)?nèi)容如下：1. 分子二維自組裝的基本原理。 課題設(shè)置 ：課題一：課題名稱：分子基功能體系的組裝規(guī)律及應(yīng)用 承擔(dān)單位： 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所 課題負(fù)責(zé)人： 王棟 學(xué)術(shù)骨干： 萬(wàn)立駿、白春禮、胡勁松、楊德亮 經(jīng)費(fèi)比例： % 研究目標(biāo)： 從分子層次揭示自組裝結(jié)構(gòu)的基本規(guī)律和原理，發(fā)展可控制造表面納米結(jié)構(gòu)的定向設(shè)計(jì)與構(gòu)筑理論與方法；深入理解功能體系中表界面結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系，從原理上提出提高功能體系性能的新思路，形成在國(guó)際上有特色的研究領(lǐng)域?？尚行苑治觯?本項(xiàng)目研究目標(biāo)明確，且有良好的工作積累，在一些功能體系的功能結(jié)構(gòu)合成關(guān)系的研究方面已獲得了一些重要的結(jié)果。在共價(jià)鍵
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