- A+
高阶轮烷作为一类代表性的机械互锁分子,已在催化转化、识别传感以及材料科学等领域展现出独特的功能应用。利用大环之间的弱相互作用,控制主客体络合和超分子组装过程,是高效合成高阶寡聚轮烷的一类重要方法。近日,四川大学袁立华/李晓伟研究团队总结了利用氢键芳酰胺大环的协同主客体络合行为及其在精准构筑高阶寡聚轮烷方面的应用(图1),并对该领域未来的发展作了展望。
图1. 氢键芳酰胺大环的协同主客体络合行为及其在高效构筑高阶寡聚轮烷方面的应用 轮烷是指一个(或多个)大环与哑铃形的轴线分子形成的机械互锁分子,其中轴线分子两端具有足够大的封端基以阻止大环从轴线脱落。作为构筑功能分子机器的重要组成部分,植入更加复杂的功能往往需要构筑更复杂的机械互锁结构,例如主链聚[n]轮烷、多轴轮烷、树枝状轮烷、多重互锁分子结等。尽管在过去几十年的研究中,利用三维、柔性大环合成结构复杂的高阶轮烷取得了重大的突破,但利用二维平面大环作为组件,高效、精确地构筑主链聚[n]轮烷的方法与结构控制策略仍未引起足够的关注。 分子内氢键促进形成的芳酰胺大环是一类结构独特的近平面刚性大环分子,不仅合成简便高效,而且具有氢键预组织的共轭π平面和朝向腔内的氢键作用位点。这类大环分子,在与客体分子形成互穿主客体络合物过程中,通过大环分子间协同的堆积作用,可形成多个大环穿过客体分子的准轮烷状超分子组装体,因此有望为高阶寡聚轮烷的精准合成提供高效可控的合成方法,并为设计具有特殊功能的分子机器奠定研究基础。 基于此,四川大学袁立华/李晓伟团队以六类代表性的氢键芳酰胺大环分子为例,综述了其协同主客体络合行为及其在精准构筑主链型高阶轮烷和复杂超分子组装体等方面的研究进展,希望通过少位点-多大环轮烷、侧链位阻调控的[2]/[3]轮烷选择性合成以及高阶环套环组装体等例子,引起学界对刚性二维平面大环用于精准构筑机械互锁分子与功能分子机器的广泛关注。 论文信息 Construction of Oligorotaxanes with Hydrogen-Bonded Aramide Macrocycles through Threaded Host-Guest Complexation Song Huang, Prof. Dr. Xiaowei Li, Dr. Yimin Cai, Prof. Wen Feng, Prof. Dr. Lihua Yuan Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202303394
目前评论:0