北京理工大學(xué)

北京理工大學(xué)化學(xué)學(xué)院碩士研究生導(dǎo)師信息介紹：李暉

聯(lián)系電話：86-10-68912667（辦公室），86-10-13910835773

電子郵件：lihui@bit.edu.cn

研究方向：

（1）新型功能配合物的設(shè)計、合成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究；

（2）超分子器件的設(shè)計、組裝與性能研究；

（3）X-射線單晶衍射法研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)

承擔(dān)課題：

國家自然科學(xué)基金面上基金（20571011, 20771014，21171018，21271026）；

一項教育部留學(xué)回國人員基金；

一項教育部高等學(xué)校博士點專項基金；

北京理工大學(xué)基礎(chǔ)研究基金,北京理工大學(xué)國際合作研究基金等科研項目。

課題組成員：

博士生：湯貝貝，周培，鄭春英，郝亮，徐國宏

碩士生：姚建峰，盛傳芳（聯(lián)合），劉會茹（聯(lián)合），金鑫，張通，董璐（聯(lián)合），王沖，常鴿，楊建杰（聯(lián)合）

課題組負(fù)責(zé)人李暉的主要經(jīng)歷：

1994-1997年于南京大學(xué)配位化學(xué)國家重點實驗室在游效曾院士的指導(dǎo)下獲博士學(xué)位。1998-1999年在中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所（現(xiàn)理化技術(shù)研究所）從事博士后研究。1999-2001年作為英國皇家學(xué)會王寬誠基金研究人員（K. C. Wong Research follower）在英國諾丁漢大學(xué)（University of Nottingham）化學(xué)系Martin Schröder教授小組工作，2001-2003年在臺灣大學(xué)化學(xué)系彭旭明院士的實驗室及中央研究院化學(xué)所從事博士后研究。2003-2007年在北京理工大學(xué)任副教授，2007年至今在北京理工大學(xué)任教授、博士生導(dǎo)師。主持了多項國家自然科學(xué)基金；一項教育部留學(xué)回國人員基金；一項教育部高等學(xué)校博士點專項基金；北京理工大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、北京理工大學(xué)國際合作研究基金等科研項目。發(fā)表SCI收錄的學(xué)術(shù)論文幾十篇。與國內(nèi)外的相關(guān)領(lǐng)域的同行有密切的聯(lián)系。多次訪問美國加州大學(xué)（圣迭戈，爾灣，河濱）。在美國西北大學(xué)J Fraser Stoddart組作為高級研究學(xué)者從事科研工作。講授的研究生課程有《配位化學(xué)》、《高等無機化學(xué)》、《材料化學(xué)》等。曾獲北京理工大學(xué)首屆T-more優(yōu)秀教師獎Sinolink獎；北京理工大學(xué)“師德先進個人”榮譽稱號；獲得北京理工大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文指導(dǎo)教師證書和優(yōu)秀碩士學(xué)位論文指導(dǎo)教師證書。

主要研究領(lǐng)域及成果：

一、生物小分子及天然小分子的配位化學(xué)與超分子化學(xué)的研究

自然界為我們提供了大量的結(jié)構(gòu)新穎、功能神奇的化合物。它們一般是生命體系或是天然產(chǎn)物的的建造單元。研究這一類分子的配位化學(xué)與超分子化學(xué)，不僅能夠合成出多種功能材料，例如手性材料，而且還有助于人們理解生命過程中的一些重要反應(yīng)，為醫(yī)學(xué)和醫(yī)藥的發(fā)展做出貢獻。本課題組在核苷酸的配位化學(xué)與超分子化學(xué)領(lǐng)域開展創(chuàng)新性的研究。關(guān)于核苷酸及其配合物的手性研究一直都是化學(xué)和生物學(xué)界研究的熱門話題，它對于理解生命的起源具有十分重要的意義。然而，核苷酸配合物的手性能否傳遞到三維晶格結(jié)構(gòu)以及如何表征和分析這一過程仍是人們有待深入研究的問題。我們通過X-射線單晶衍射，液態(tài)和固態(tài)圓二色譜的手段，研究了一系列核苷酸配合物的分子手性及其晶體手性，并總結(jié)了由分子手性到超分子手性的傳遞規(guī)律。研究結(jié)果表明，核苷酸與金屬離子配位后，其手性可以保持，并進一步通過氫鍵相互作用傳遞到三維超分子結(jié)構(gòu)。

Pei Zhou, Jian-feng Yao, Chuan-fang Sheng and Hui Li*， A continuing tale of chirality: metal coordination extended axial chirality of 4,4′-bipy to 1D infinite chain under cooperation of a nucleotide ligand，CrystEngComm,2013,15,8430 (cover paper).

Pei Zhou, Hui Li*, Chirality Delivery from a Chiral Copper(II) Nucleotide Complex Molecule to Its Supramolecular Architecture, Dalton Trans. 2011, 40, 4834.

二、功能金屬有機框架的研究

金屬有機框架（MOFs）材料是由金屬離子或簇（cluster）為次級結(jié)構(gòu)單元（SBUs），以有機分子為支柱（struts）構(gòu)成的三維超分子結(jié)構(gòu)。由于其豐富多樣的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及在氣體吸附與分離、傳感、催化以及磁性等領(lǐng)域的重要潛在應(yīng)用，近年來引起了化學(xué)、物理和材料學(xué)家們的廣泛關(guān)注。在熒光應(yīng)用方面，金屬有機框架已經(jīng)被用來作為小分子熒光探針，并在氣相條件下用來探測高爆炸性的有機分子，如2,3-二甲基-2,3-二硝基丁烷（DMNB）和二硝基甲苯（DNT）等。有機分子上的氨基（–NH2）、硝基（–NO2）、羥基（–OH）、氰基（–CN）等官能團與不同的氣體和液體小分子之間存在著不同的弱相互作用，因此以這樣的有機分子作為支柱連接構(gòu)成的金屬有機框架材料將會對不同的氣體和液體小分子具有不同的選擇性。一系列選擇性吸附或分離氣體小分子的MOFs已相繼被報道。本課題組成功地制備出了兩種–OH官能團位于一維孔道表面的MOF-74 同形類似物。它們的去溶劑形式OH-MOF-74-1a 和OH-MOF-74-2a 對不同的溶劑小分子表現(xiàn)出不同的熒光特性。因此，可以作為小分子的熒光探針。另外，OH-MOF-74-2a 對具有不同吸電子和推電子基團的芳香分子具有不同尋常的發(fā)光特性。該研究成果發(fā)表在國際化學(xué)重要期刊于Chemical Communication（影響因子：6.169）。 該論文被編輯選為封面文章（Back Cover）。

Gui-lei Liu, Yong-jie Qin, Lei Jing, Gui-yuan Wei and Hui Li*, Two Novel MOF-74 Analogs Exhibiting Unique Luminescent Selectivity (back cover), Chem. Commun., 2013, 49, 1699.

三、芳酰腙類及二氨基馬來腈類希夫堿的配位化學(xué)，超分子化學(xué)和光譜性質(zhì)的研究

酰腙類希夫堿配體具有諸如多種功能基團，多個配位點及熒光等特點，是一類具有應(yīng)用價值的多功能配體。我們課題組通過預(yù)設(shè)計合成具有特定功能集團的的酰腙類希夫堿配體，并通過改變金屬鹽的陰離子得到不同配位構(gòu)型和超分子結(jié)構(gòu)的鋅配合物[1]。同時，我們也設(shè)計合成了一系列對稱的二氨基馬來腈希夫堿配體。通過改變配體取代基的位置的不同，得到了結(jié)構(gòu)不同及熒光性質(zhì)不同的鋅配合物[2]。從液態(tài)和固態(tài)兩個方面研究了希夫堿配體及配合物的熒光性質(zhì)。初步探索了在自組裝過程中鋅離子與希夫堿配體的配位作用及分子間相互作用對配合物熒光性質(zhì)的影響。該研究對于希夫堿類配體的配位化學(xué)和熒光材料的設(shè)計具有重要意義。

[1] B.B Tang, H. Ma, G. Z. Li, Y. B. Wang, G. Anwar, R. F. Shi, H. Li, CrystEngComm, 2013, 15, 8069–8073.

[2] Q. Hong Meng, P. Zhou, F. Song, Y. B. Wang, G. L. Liu and H. Li ,CrystEngComm, 2013, 15, 2786–2790.

四、丙烯酸的配位化學(xué)與超分子化學(xué)

苯基丙烯酸配體由于具有較大的共軛體系以及靈活多樣的配位方式，引起了我們對其功能配位聚合物的研究興趣。研究表明，配體中取代基團的微小變化會使配合物的超分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。本實驗室系統(tǒng)地研究了一系列羥基取代丙烯酸配體的(E)-3-(2,or 3, or 4-hydroxyl-phenyl)-acrylic acid (L1, L2和L3)的過渡金屬和鑭系元素的配位化學(xué)。得到了不常見的氫鍵作用引起的一維交互鏈狀結(jié)構(gòu)[1],雙核鑭系離子配合物[2]以及結(jié)構(gòu)不同的三種Eu的配合物[3]等一系列新穎的配合物。并對分子中存在的π-π堆積，氫鍵，范德華力等分子間弱相互作用進行了詳細(xì)深入地討論和分析。

Gui-lei Liu, Hui Li*, Auxiliary ligand-controlled supramolecular assembly of three Cd(II) coordination polymers based on a (E)-3- (quinolin-4-yl) acrylic acid: syntheses, structures and photoluminescent properties, CrystEngComm, 2013, 15, 6870.

分子間弱相互作用尤其是鹵素原子間的相互作用近年來引起了配位學(xué)家的廣泛關(guān)注。有機分子間的鹵素…鹵素相互作用已經(jīng)被相繼報道，但是配合物間鹵素…鹵素相互作用尤其是F···F作用至今仍然沒有被詳細(xì)報道。為了對苯基丙烯酸配體更進一步的系統(tǒng)的研究，本實驗室開展了三種氟代苯基丙烯酸配體(E)-3-(2,or 3, or 4-hydroxyl-phenyl)-acrylic acid與過渡金屬和稀土金屬的配位化學(xué)的探討。得到了一系列結(jié)構(gòu)和性質(zhì)不同的功能配合物。尤其是利用(E)-3-( 3-hydroxyl-phenyl)-acrylic acid (HL1) 與過渡金屬反應(yīng)得到了三核、一維和二維三種結(jié)構(gòu)不同的新穎配合物，并在三核配合物和一維配合物中發(fā)現(xiàn)了距離分別為2.953 Å和3.002 Å 的較強的C−F···F−C 相互作用，這些成果對含有鹵素…鹵素相互作用的超分子配合物的研究具有重要的指導(dǎo)意義。

Liu，G. L.; Liu, C. M.; Hui Li*. J. Solid State Chem. 2011, 184, 481。

五、配體及配合物的原位轉(zhuǎn)變：實驗數(shù)據(jù)和理論計算

近年來，原位偶合配體轉(zhuǎn)變在晶體工程和有機合成化學(xué)領(lǐng)域引起了化學(xué)家們的廣泛關(guān)注。然而，到目前為止，僅僅只有一例室溫下的C–C原位偶合反應(yīng)被報導(dǎo)。關(guān)于C–C原位偶合配體轉(zhuǎn)變機理的系統(tǒng)研究至今沒有報導(dǎo)。本實驗室實現(xiàn)了在室溫下一個不同尋常的C–C原位偶合反應(yīng)。伴隨著配體的原位轉(zhuǎn)變，其三價鐵配合物的原位轉(zhuǎn)變也得以實現(xiàn)。通過轉(zhuǎn)變前后的兩個新穎的Fe(III)的配合物的X-射線單晶衍射的晶體結(jié)構(gòu)分析，提出了該C–C原位偶合轉(zhuǎn)變的機理，并通過密度泛函理論(DFT)M06方法對該機理中的各階段的組分的能量進行了分析。首次從結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和理論計算兩個方面對C–C原位偶合轉(zhuǎn)變反應(yīng)的機理進行了系統(tǒng)的研究和證明。

Gui-lei Liu, Shu-fang He, Shaowen Zhang and Hui Li*, In Situ Ligand and Complex Transformation of Iron (III) Schiff Base Complex: Structural Evidences and Theoretical Calculations, Dalton Trans., 2012, 41, 6256.