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西北大學(xué)韓英鋒教授課題組綜述:基于含氮雜環(huán)卡賓配體的有機(jī)金屬超分子構(gòu)筑策略
配位導(dǎo)向的超分子自組裝因其在催化、生物醫(yī)藥、分子識別等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景而引起廣泛的研究興趣。相對于Werner型配體(即羧酸,吡啶等),氮雜環(huán)卡賓(NHC)作為強(qiáng)的σ電子給體,具有制備簡單、易修飾及與金屬成鍵穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來被廣泛應(yīng)用于有機(jī)金屬超分子體系的構(gòu)筑。

最近十年,基于氮雜環(huán)卡賓配體的有機(jī)金屬組裝體得到了非常迅速的發(fā)展,盡管各種各樣不同幾何構(gòu)型的有機(jī)金屬超分子相繼被報(bào)道,但是仍然缺乏關(guān)于合成策略的系統(tǒng)綜述。而構(gòu)筑策略對于有機(jī)金屬超分子體系的結(jié)構(gòu)精確設(shè)計(jì)與調(diào)控至關(guān)重要。近年來,西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院韓英鋒教授課題組在功能化的金屬卡賓組裝體的構(gòu)筑,后合成修飾(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 13360?13364;Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 3986?3991; J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 13614?13621),發(fā)光和生物應(yīng)用(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59,10073–10080CCS Chem., 2021, DOI: 10.31635/ccschem.021.202100780)等領(lǐng)域取得了系列進(jìn)展。近日,該課題組在Sci. China Chem.雜志上發(fā)表了題為“Strategies for the construction of supramolecular assemblies from poly-NHC ligand precursors”的綜述,作為前一篇基于氮雜環(huán)卡賓配體有機(jī)金屬超分子的制備和后合成修飾綜述(Chem. Rev., 2018, 118, 9587?9641)的補(bǔ)充,本文從合成方法進(jìn)行分類展開,系統(tǒng)總結(jié)了有機(jī)金屬超分子的構(gòu)筑策略,特別綜述了近5年來基于氮雜環(huán)卡賓配體的有機(jī)金屬超分子最近進(jìn)展和應(yīng)用。

根據(jù)組成與結(jié)構(gòu)的不同,基于氮雜環(huán)卡賓有機(jī)金屬超分子體系的合成策略主要包括:直接一鍋法,轉(zhuǎn)金屬法,分步組裝法,改進(jìn)的一鍋法。特別是最近發(fā)展的改進(jìn)的一鍋法在復(fù)雜有機(jī)金屬超分子體系和互鎖有機(jī)金屬籠的制備上具有明顯的優(yōu)勢。同時(shí),改進(jìn)的一鍋法在合成雜配體的矩形有機(jī)金屬環(huán)和籠方面將會成為充滿期待的新領(lǐng)域。文章最后也綜述了近五年有機(jī)金屬超分子體系在后合成修飾、主客體化學(xué)、發(fā)光性質(zhì)和生物醫(yī)藥中的最新應(yīng)用進(jìn)展。他們堅(jiān)信,這篇綜述中所涉及的有機(jī)金屬超分子種類仍不能完全涵蓋這一領(lǐng)域的全部內(nèi)容,未來理論與實(shí)驗(yàn)的更進(jìn)一步的發(fā)展,更多研究人員的加入會讓這一領(lǐng)域更加豐富多彩。

詳見:Yang Li, Jian-Gang Yu, Li-Li Ma, Man Li, Yuan-Yuan An & Ying-Feng Han*. Strategies for the construction of supramolecular assemblies from poly-NHC ligand precursors. Sci. China Chem. 2021DOI: 10.1007/s11426-020-9937-4。






作者簡介

李陽:現(xiàn)為西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院一年級在讀博士生。自2016年進(jìn)入韓英鋒教授課題組,一直從事功能化的金屬卡賓配合物的設(shè)計(jì)和制備,并研究其在發(fā)光,細(xì)胞成像,生物醫(yī)藥上的應(yīng)用。在韓老師的指導(dǎo)下,研究成果在Angew. Chem. Int. Ed.CCS Chem.等期刊上發(fā)表。

 

余建剛:衢州學(xué)院副教授。在江南大學(xué)獲得碩士學(xué)位后,2015年在德國明斯特大學(xué)獲得博士學(xué)位(導(dǎo)師:Gerhard Erker)。2016年進(jìn)入西北大學(xué)韓英鋒課題組從事博士后研究,現(xiàn)從事金配合物的合成,表征與性質(zhì)研究。 

 

韓英鋒:西北大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師。2009年獲得復(fù)旦大學(xué)博士學(xué)位后留校工作,2011年晉升副教授,2015年破格獲得博導(dǎo)資格。2016年以人才引進(jìn)方式調(diào)入西北大學(xué),任秦嶺學(xué)者特聘教授、博導(dǎo)。主要從事功能導(dǎo)向的有機(jī)金屬化學(xué),超分子化學(xué)研究??蓱?yīng)用于小分子(氮?dú)狻錃?、甲烷、一氧化碳、乙烯等)活化與轉(zhuǎn)化的金屬配合物的設(shè)計(jì)與合成,利用金屬碳鍵的形成和斷裂制備功能目標(biāo)分子;利用超分子自組裝制備可應(yīng)用于主客體化學(xué)、小分子選擇性吸附與分離的功能材料。





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