我國(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金委的支持下，國(guó)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(duì)這種開放的Kagomé有機(jī)分子模板網(wǎng)格具有不同的吸附選擇性。實(shí)驗(yàn)和計(jì)算的結(jié)果顯示， C60分子對(duì)于偶氮四羧酸分子形成的兩種不同對(duì)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(duì)于六次對(duì)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)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(guó)應(yīng)用化學(xué)》上。此項(xiàng)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(shí)別等基本問題的研究提供了一個(gè)*的研究途徑。有機(jī)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(duì)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(diǎn)實(shí)現(xiàn)高選擇性的有機(jī)主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)為分子納米結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑和設(shè)計(jì)積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
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