【科学网 刘万生 通讯员陈俊生报道】2013年5月3日，由中国科学院大连化学物理所分子反应动力学国家重点实验室韩克利研究员带领的复杂分子体系反应动力学研究团队与美国犹他大学（University of Utah）Peter J. Stang教授领导的研究团队合作，在金属-有机环状超分子配合物的激发态动力学过程研究中取得新进展，研究成果以全文发表在《美国化学会志》上。（J. Am. Chem. Soc., 2013, 135 (17), pp 6694–6702, DOI: 10.1021/ja402421w
金属有机超分子配合物可以形成一系列特殊的框架结构，空腔大小达到纳米量级，表现出很好的主客体性能，可以与其他物质发生多种非键相互作用，金属有机配体作用使得这一类物质具有特殊的电子结构。由于这一系列特殊结构与性质，使得金属有机超分子配合物在催化、物质的检测识别、能源、生物医药等多个领域都有广阔的应用前景。
犹他大学Peter J. Stang教授领导的研究组采用自组装方法合成了一系列具有特殊结构的一维、二维、三维金属-有机超分子配合物，这些超分子配合物的激发态动力学性质对于其应用起着决定性的作用。
韩克利研究团队采用实验与理论相结合的方法研究了一系列不同结构二维环状超分子的激发态动力学性质。对于正方形超分子3和长方形超分子4，铂原子的引入导致自旋轨道耦合加强，增大了系间窜跃速率，导致荧光寿命变短，量子产率降低。同时，实验中发现超分子3和4具有长寿命磷光发射现象，理论计算表明是由于有机配体局域的三重激发态导致了长寿命磷光发射现象。三角形超分子5，存在多个分子内电荷转移的暗态，导致荧光猝灭；表明在超分子设计合成中，合理选择配体和金属节点，可以得到不同的功能特性。
据了解, 韩克利研究团队近年来开展了一系列金属-有机超分子配合物光物理性质的研究，此前研究了氢键作用可以调配金属-有机超分子的激发态过程（J. Chem. Theory Comput. 2009, 5, 1955.），配体对于超分子内部电荷转移的影响（J. Phys. Chem. A 2011, 115, 6390.），超分子光物理性质与结构的关系（J. Phys. Chem. A 2010, 114, 3418.； J. Phys. Chem. A 2012, 116, 9911.）。这些结果对于金属-有机超分子配合物的研究具有重要的学术意义。
以上研究获得了国家自然科学基金委和科技部等相关项目的资助。
