西北大学韩英锋教授课题组报道了一种通过金属-卡宾模板控制的多重[2+2]光化学反应合成[16]-咪唑鎓盐有机笼状化合物的新策略，进一步研究发现其对8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠（HPTS）具有较高的选择性荧光识别效率。
氮杂环卡宾，多咪唑鎓盐有机笼，有机金属化学，超分子化学、荧光识别
近年来，[n]-咪唑鎓盐化合物因其在阴离子识别中的广泛应用而引起化学家们的浓厚兴趣。目前文献报道的主要集中在基于四个咪唑鎓盐化合物的环状分子上。由于缺乏有效的合成路线，有关多咪唑鎓盐化合物（n>4）的环状、笼状体系的研究非常少。三维有机笼状化合物已在识别、封装、分离等方面显示出独特的应用前景。因此，如何可控合成出[n]-咪唑鎓盐的有机笼状化合物及研究其相关应用十分值得期待。近年来，西北大学韩英锋教授课题组围绕有机金属超分子结构与性能集中开展了功能导向的有机金属化学研究（Chem. Rev. 2018, 118, 9587-9641；J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 2524-2531；Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202004112）。最近，该课题组在前期工作的基础上（Angew. Chem. Int. Ed.,2019, DOI: 10.1002/anie.201912322；Angew. Chem. Int. Ed.,2019, 58, 13360-13364；Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 3986-3991；Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 5161-5165.），合成了首例含[16]-咪唑鎓盐有机笼状化合物H16-2(PF6)16，该体系可用于选择性荧光识别8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠（HPTS）。作者以肉桂酸甲酯功能化的八咪唑鎓盐H8-1(PF6)8为氮杂环卡宾前体，通过与氧化银反应构筑了“三明治”结构的银卡宾框架化合物。在紫外光作用下，该框架在溶液中高效地发生了分子内的[2+2]光环加成反应，得到了具有四个环丁烷结构单元的银卡宾笼状化合物。通过金属-卡宾键的断裂成功移除金属中心，进而高效可控地合成出具有十六咪唑鎓盐的有机笼状化合物。此外，利用荧光滴定实验发现其对8-羟基-1,3,6-芘三磺酸钠（HPTS）具有明显的、肉眼可见的荧光淬灭效应。该工作不仅进一步发展了金属-卡宾模板控制的合成策略，而且为设计多用途的多咪唑鎓盐功能性受体提供了新思路。
相关结果发表在Chemistry-A European Journal (DOI: 10.1002/chem.202001138)上，文章第一作者为西北大学化学与材料科学学院硕士研究生华凯
原文链接：
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/chem.202001138
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