我國科研人員在選擇性超分子模板效應(yīng)研究方面取得系列進(jìn)展

  近日，在*和國家自然科學(xué)基金委的支持下，國家納米科學(xué)中心與化學(xué)所的研究人員合作，發(fā)現(xiàn)偶氮四羧酸分子能夠通過羧基之間的氫鍵在液－固界面形成二維開放性Kagomé網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。并且發(fā)現(xiàn)一些客體分子例如及富勒烯分子對這種開放的Kagomé有機分子模板網(wǎng)格具有不同的吸附選擇性。實驗和計算的結(jié)果顯示， C60分子對于偶氮四羧酸分子形成的兩種不同對稱性的空腔網(wǎng)格具有幾乎相同的選擇性，而體積更大一些的C80、Sc3N@C80分子則對于六次對稱的空腔具有更高的選擇性。并且，由于碳籠壁上電負(fù)性的增加，金屬富勒烯Sc3N@C80分子與模板間有更強的相互作用，Sc3N@C80/偶氮四羧酸分子形成的主客體復(fù)合結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，可以形成更大面積的有序富勒烯分子陣列。這些工作為進(jìn)一步理解功能客體分子與模板、基底間的相互作用提供了實驗基礎(chǔ)，這一研究結(jié)果為利用模板方法構(gòu)筑富勒烯有序陣列的研究提供了新思路。有關(guān)研究成果已經(jīng)發(fā)表在近期的《德國應(yīng)用化學(xué)》上。此項工作拓展了該研究組在前期工作中發(fā)現(xiàn)的一系列分子主客體組裝結(jié)構(gòu)。

    主客體復(fù)合物為分子識別等基本問題的研究提供了一個*的研究途徑。有機主客體復(fù)合物的主體骨架結(jié)構(gòu)在形狀、化學(xué)特性、尺寸大小等方面具有可調(diào)節(jié)性，對客體分子的幾何形狀以及結(jié)合特性具有選擇性響應(yīng)。通過利用超分子結(jié)構(gòu)的豐富多樣性特點實現(xiàn)高選擇性的有機主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計為分子納米結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑和設(shè)計積累了許多寶貴的經(jīng)驗。