通过经典共价化学合成的一类新型分子笼克服了超分子和自组装有机框架的限制。这些被称为 “cagearenes” 的分子笼能够借助程序性控制释放过程 (programmed release) 分离烃类混合物，这个过程在药物递送和化工生产中都有广泛的应用。

程序性控制释放取决于主体框架与较小的客体分子的相互作用。超分子结构要求客体分子位于主体空腔内，但是所有客体分子相互作用的均匀性导致了其分离选择性较差。自组装的有机框架创造了为不同的客体产生不同的相互作用的可能，但是其键的形成存在可逆性，因此结构和化学稳定性较差。

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Source: © CCDC 2116330 / Royal Society of Chemistry
两个主芳香面之间的平均距离为 8.2 Å

最近，浙江大学黄飞鹤、李昊的研究团队用不可逆的共价键构建了两种有机分子笼，使用傅克{attr}3134{/attr}设计了一个芳香族前体。在高温下，两分子的前体与三分子的多聚甲醛 (paraformaldehyde) 缩合，生成空心的 cagearenes。

热重分析实验揭示了 cagearenes 对苯和环己烷这两种相似的烃类化合物亲和力不同，这表明这类有机框架可用于二者的纯化。研究团队提出分离过程涉及程序性控制释放过程，因为每个客体分子与 cagearene 的相互作用不同，这一假设得到了 X 射线晶体学分析的支持。苯在笼表面的吸附力很弱，在加热到 70℃ 时被释放出来，而环己烷在空腔内形成一个非常稳定的主客体复合物，导致需要更高的温度才能释放。研究团队目前正在尝试合成拥有更广泛应用的功能化的笼。