研究進(jìn)展
通過(guò)經(jīng)典共價(jià)化學(xué)合成的一類新型分子籠克服了超分子和自組裝有機(jī)框架的限制。這些被稱為 “cagearenes” 的分子籠能夠借助程序性控制釋放過(guò)程 (programmed release) 分離烴類混合物，這個(gè)過(guò)程在藥物遞送和化工生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用。 程序性控制釋放取決于主體框架與較小的客體分子的相互作用。超分子結(jié)構(gòu)要求客體分子位于主體空腔內(nèi)，但是所有客體分子相互作用的均勻性導(dǎo)致了其分離選擇性較差。自組裝的有機(jī)框架創(chuàng)造了為不同的客體產(chǎn)生不同的相互作用的可能，但是其鍵的形成存在可逆性，因此結(jié)構(gòu)和化學(xué)穩(wěn)定性較差。 Source: ? CCDC 2116330 / Royal Society of Chemistry 最近，浙江大學(xué)黃飛鶴、李昊的研究團(tuán)隊(duì)用不可逆的共價(jià)鍵構(gòu)建了兩種有機(jī)分子籠，使用傅克反應(yīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)芳香族前體。在高溫下，兩分子的前體與三分子的多聚甲醛 (paraformaldehyde) 縮合，生成空心的 cagearenes。 熱重分析實(shí)驗(yàn)揭示了 cagearenes 對(duì)苯和環(huán)己烷這兩種相似的烴類化合物親和力不同，這表明這類有機(jī)框架可用于二者的純化。研究團(tuán)隊(duì)提出分離過(guò)程涉及程序性控制釋放過(guò)程，因?yàn)槊總€(gè)客體分子與 cagearene 的相互作用不同，這一假設(shè)得到了 X 射線晶體學(xué)分析的支持。苯在籠表面的吸附力很弱，在加熱到 70℃ 時(shí)被釋放出來(lái)，而環(huán)己烷在空腔內(nèi)形成一個(gè)非常穩(wěn)定的主客體復(fù)合物，導(dǎo)致需要更高的溫度才能釋放。研究團(tuán)隊(duì)目前正在嘗試合成擁有更廣泛應(yīng)用的功能化的籠。
兩個(gè)主芳香面之間的平均距離為 8.2 ?
