本项目主要围绕功能配位超分子集聚体的合成、结构与应用展开研究。已经取得了以下研究成果:(1) 次级组分自组装配合物材料及其功能性质研究。通过溶剂热次级组分自组装技术合成了一系列拥有gie分子筛拓扑结构和Gyroid表面的多孔金属有机框架材料,它们具有金属空位活性点、超高水稳定性的特点。同时,利用该技术也合成出了具有超分子笼状配合物材料。该类材料有的可以拘禁水及甲醇等小分子,成为配合物“监狱”分子,可能应用于活性中间体的捕捉及活性药物小分子的运载传输(如一氧化氮)。通过改变实验条件,也合成了具有介孔尺寸孔穴的超分子钻石型框架结构,空腔内径达到37.7 Å,该介孔材料可以负载尺寸非常大的分子如有机染料、金属配合物笼以及维他命-B12等。(2) 具有生物功能配合物材料的制备及其功能性质研究。通实验设计合成了一种带有腺嘌呤核碱基的动态柔性金属有机框架配合物,该配合物材料具有生物功能特性,其独特的孔道中含有暴露的Watson-Crick活性位点,该位点可通过A-T碱基配对作用可实现对胸腺嘧啶的有效识别,也可以吸附具有氨基的碱性DNA染色剂。该金属有机框架材料将仿生和周期性的晶态材料巧妙的结合起来,为构筑自适应性材料提供了一范例。(3) 多孔配位聚合物的复杂拓扑结构研究新兴的带有多支配体(包括四支、五支、六支和八支配体)或多种构筑单元(包括三角形、正方形、四面体、三棱柱、、四方椎、八面体等的组合)的多孔配位聚合物具有复杂的结构。本项目提出了一致的拓扑简化方法,并拓展了多孔配位聚合物材料设计合成中的一个普适性原理(Minimal Transitivity Principle)。这一方法有助于解决目前复杂多孔配位聚合物结构的拓扑分析中出现的混乱局面,对以前的方法中出现的与拓扑学原理相悖或者与实际晶体对称性不一致的情况进行了统一的一致性处理,该方法具有普适性。本课题的研究成果具有较强的科学价值,从中可以获得配位超分子集聚体的设计合成测试表征方法、结构分析方法,以及在小分子吸附、催化反应、生物功能性质方面的研究方法。该成果也具有潜在的巨大应用价值。