Angew. Chem. :热升华策略驱动的客体可移除手性共组装

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手性材料的构建,以及手性的放大、转移甚至反转等多层次的调控,在不对称催化、农药、手性识别、显示和信息科学等领域都具有重要的意义。自下而上的自组装提供了一种有效的方法来制备从纳米团簇到宏观结构的手性聚集体。向体系中引入第二个或第三个组分构筑多组份共组装体,可以实现更多样化的结构和功能。


然而,构筑单元参与手性组装的方式往往是侵入性的,它们无法在不破坏组装结构的情况下被移除。共组装体内存留的第二组分难以避免的会对组装体的性质产生一定的影响,成为共组装策略构筑新型手性发光材料时需要面临的难题。


近日,山东大学的邢鹏遥教授团队以一系列苝偶联二肽作为主要研究对象,通过芳烃-全氟芳烃作用驱动的共组装策略实现了对其超分子组装形貌和手性光学性质的调控。同时利用全氟芳烃分子八氟萘(OFN)易于升华的性质,展示了一种热升华驱动的客体-可移除手性共组装策略。



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图1 芳烃-全氟芳烃作用调控苝偶联二肽分子的组装形貌

研究团队指出,芳烃-全氟芳烃作用可以有效的诱导北偶联二肽结构的手性组装行为,使其形成有趣的手性超分子结构(图一)。共组装体表现出明显的荧光蓝移现象并伴随着手性光学性质的放大,证明了更为有序的手性超分子结构的产生。


同时,本文研究人员利用OFN具有较低升华焓的特点,通过真空干燥箱对共组装体进行真空热处理,有效地将OFN从共组装体中成功移除。抽走OFN组分的共组装体仍然保留了基本的螺旋形貌和手性光学性质,表明牺牲模板法的成功实现。X 射线衍射跟踪了结构转换的动态过程,证明共组装体和升华处理后的组装体均具有较高的相纯度(图2)。这意味着抽走OFN后形成的分子空隙被挤压回填,保留了基本的手性框架。此外,组装体的手性光学性质和组装形貌也基本得到了保留。这项工作建立了一个物理模型,为非侵入性的化学共组装的设计提供了全新的思路,有利于新型软物质材料和手性发光材料的进一步开发和应用。

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图2 热升华过程的动态追踪及可能的结构演变过程

文信息

Arene-Perfluoroarene Force Driven Sublimation-Removable Chiral Coassemblies

Bingyu Liu, Junjie Gao, Aiyou Hao and Pengyao Xing*

文章的第一作者是山东大学2020级硕士研究生刘秉宇。


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202305135




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