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南京航空航天大學(xué)胡曉玉教授《自然?通訊》：具有可控構(gòu)象和超分子手性特征的四苯乙烯嵌入式蝶冠醚
  發(fā)布日期：2024-09-04

四苯乙烯（TPE）作為聚集誘導(dǎo)發(fā)光（AIE）構(gòu)筑基元之一，被廣泛應(yīng)用于AIE大環(huán)分子的合成。由于TPE具有獨(dú)特的螺旋槳狀分子結(jié)構(gòu)，因此表現(xiàn)出潛在的固有右手（P-）和左手（M-）螺旋手性，但僅當(dāng)其螺旋狀構(gòu)象被完全固定時(shí)才能顯現(xiàn)這種手性。此外，TPE結(jié)構(gòu)的細(xì)微差異會(huì)影響其物理和化學(xué)性質(zhì)。因此，開(kāi)發(fā)基于TPE修飾的新型異構(gòu)體大環(huán)分子，并研究它們之間發(fā)光性能和功能上的差異將豐富AIE大環(huán)分子的多樣性。利用非手性的TPE基元修飾的大環(huán)分子，在主客識(shí)別或自組裝過(guò)程中常表現(xiàn)出潛在手性和優(yōu)異的熒光性能；通過(guò)與手性客體分子自組裝形成具有圓偏振發(fā)光（CPL）活性的超分子組裝體，并利用主客體作用所特有的動(dòng)態(tài)可逆特性，為開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)可控響應(yīng)的CPL材料提供了一種簡(jiǎn)單便捷且高效的策略。

鑒于此，南京航空航天大學(xué)胡曉玉教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)合成了一系列內(nèi)核TPE嵌入式冠醚雙環(huán)分子，并命名為蝶冠醚BCE[n]（n=4-7）。在制備過(guò)程中驚奇地發(fā)現(xiàn)，在分子張力的作用下，半剛性結(jié)構(gòu)的蝶冠醚中存在兩種穩(wěn)定的構(gòu)象異構(gòu)體（對(duì)稱型sym-BCE[n]和不對(duì)稱型asym-BCE[n]，n = 5, 6）；而具有剛性結(jié)構(gòu)的BCE[4]和柔性結(jié)構(gòu)的BCE[7]只存在單一的構(gòu)象異構(gòu)體，且這兩種異構(gòu)體在熒光特性和主客體絡(luò)合性質(zhì)方面表現(xiàn)出顯著差異。進(jìn)一步利用超分子手性傳遞策略，通過(guò)與手性共聚物客體分子進(jìn)行絡(luò)合并組裝，成功構(gòu)建了具有CD和CPL信號(hào)的組裝體，并且Na+的加入能夠有效關(guān)閉該系統(tǒng)的手性信號(hào)。相關(guān)研究成果以“TPE-Embedded Butterfly Bis-Crown Ether with Controllable Conformation and Supramolecular Chiroptical Property”為題，發(fā)表在《Nature Communications》期刊上。

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