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分子识别是超分子化学的核心,也是生命过程的基础。大环主体分子由于其具有良好的预组织空腔,被广泛应用于分子识别研究。受到酶与底物高强度、高选择性识别的启发,超分子化学家一直致力于在大环空腔内部引入氢键等键合位点来增强络合客体的能力,构筑仿生合成受体。然而这类合成受体仍不够丰富,如何高效地将多样性结合位点引入到大环分子内部是一个挑战性难题。
天津师范大学李春举教授和上海大学罗立强教授合作,在前期发展的模块化合成联苯[n]芳烃新策略的基础上,实现了在大环芳烃空腔内部可定制化地引入络合位点。该合成方法基于三个模块单元,2,5-二甲氧基苯为{attr}3189{/attr}模块,并且充当大环边壁;含有络合位点的芳香团作为功能模块,可用于调控大环分子的形状、尺寸和键和性质;多聚甲醛为连接模块,所提供的亚甲基充当大环桥连单元。氢键给体、氢键受体、π‧‧‧π作用基元和光响应基元等能够被可定制化地引入到大环中。
on>单晶X射线衍射显示−CN、−H等络合位点指向空腔内部。CH3CN@BP2和CH3CN@BP3晶体结构中存在多重的C−H∙∙∙N和C−H∙∙∙π相互作用,证明了朝内络合位点的有效性。 进一步地,作者对含有−OH内识别位点的BP1分子进行了识别性质测试。它能够选择性络合咪唑、1,2,4-三氮唑、苯并咪唑、吡啶并咪唑等中性含氮杂环分子,在低极性溶剂中的络合常数最高可达4.59 × 104 M-1。 该工作为模块化构建含有内部络合位点的大环合成受体提供了一条简洁合成方法,有望在生物医学和材料科学等领域展现潜在的功能应用。 论文信息 Modular Introduction of Endo-Binding Sites in Macrocyclic Cavity towards Selective Recognition of Neutral Azacycles Kaidi Xu, Bin Li, Shibo Yao, Zhaoxian Li, Yunfeng Lu, Ming Dong, Jianfeng Qiu, Liqiang Luo* and Chunju Li* 文章的第一作者是上海大学与天津师范大学联合培养博士研究生徐凯迪 李春举课题组网站链接: http://www.legocycle.cn Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202203016

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