可控分子组装研究再次取得重要进展

发布日期:2017-9-19     浏览次数:1603次    发布者:黄伟珺    

     近日,曹晓宇课题组在可控分子组装领域取得重要进展,成果以“Molecular Face-Rotating Cube with Emergent Chiral and Fluorescence Properties”为题发表于J. Am. Chem. Soc., 2017, DOI: 10.1021/jacs.7b07657。

     分子多面体在分子识别、分离、催化领域有重要应用,而将手性引入分子多面体,在增加体系复杂度的同时,功能化分子多面体,使其具备手性分离与不对称催化的潜在应用。手性分子多面体多采用手性前体或手性金属中心构筑,而利用潜手性基元构筑面方向性分子多面体的方法鲜有报道(曹晓宇课题组在去年发表基于三聚茚的面方向性多面体Nat.Commun. 2016, 7, 12469)。

                   
     四苯乙烯是常见的聚集诱导发光基元,在空间位阻受限时具有PM两种构象,结合其双键取向构成四种不同的面手性图案(图A)。将四苯乙烯基元置于分子立方体面上,结合数学图论分析,可得到224种可能组装体(图B)。该数学方法适用于分析其他复杂分子多面体。本工作以四苯乙烯衍生物为组装基元,通过动态共价化学,构筑分子面方向性立方体(图C)。实验上仅发现四种组装体(图D),并通过手性分离分析,发现随着组装体的行成“涌现”出手性与荧光性质。理论计算解释分子立方体手性涌现及手性稳定存在的原因。该类多面体在手性传感及手性荧光材料方面有应用前景。

       研究工作由王宇博士、曹晓宇副教授和田中群教授共同指导,博士生瞿航为第一作者,博士生李之豪、王忻昌博士、博士生房洪勋协助完成。此工作得到院内江云宝教授、章慧教授、汪骋教授等积极帮助与支持,并得到国家自然科学基金委(批准号:91427304, 21573181, 91227111和21102120),科技部973计划(批准号:2015CB856500),中央高校基础研究经费(批准号:20720160050)等项目支持

      论文链接:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b07657