厦门大学化学化工学院：可控分子组装研究再次取得重要进展

【成果简介】

近日，厦门大学化学化工学院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.。

【图文导读】

图1 立方体1和2的Chiral-HPLC和CD分析图谱

A，Chiral HPLC光谱包含四个峰，分别对应于（6M）-1，（2P4M）-2，（6P）-1和（4P2M）-2，比例为3：1：3：1，所有立方体的吸光度均为300 nm；

B，二氯甲烷和甲醇的混合溶剂（v:v = 1:1）中分离出的立方体（6M）-1，（2P4M）-2，（6P）-1和（4P2M）-2的CD光谱；

图2 （6M）-1和（2P4M）-2的单晶结构

A，（6M）-1的立方结构的正视图；

B，（6M）-1的立方结构的斜视图；

C，（2P4M）-2的立方结构的正视图；

D，（2P4M）-2的立方结构的斜视图。

灰色，绿色或粉红色为碳原子，蓝色为氮原子，为清楚起见，省略了氢原子。

【研究内容】

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P或M两种构象，结合其双键取向构成四种不同的面手性图案。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。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。实验上仅发现四种组装体，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。

原文链接：http://chem.xmu.edu.cn/show.asp?id=2277。

文献链接：Molecular Face-Rotating Cube with Emergent Chiral and Fluorescence Properties（J. Am. Chem. Soc., 2017, DOI: 10.1021/jacs.7b07657）

本文由材料人编辑部王冰编辑，点我加入材料人编辑部。

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