我國科研人員在選擇性超分子模板效應研究方面取得系列進展

  近日，在*和國家自然科學基金委的支持下，國家納米科學中心與化學所的研究人員合作，發現偶氮四羧酸分子能夠通過羧基之間的氫鍵在液－固界面形成二維開放性Kagomé網格結構。并且發現一些客體分子例如及富勒烯分子對這種開放的Kagomé有機分子模板網格具有不同的吸附選擇性。實驗和計算的結果顯示， C60分子對于偶氮四羧酸分子形成的兩種不同對稱性的空腔網格具有幾乎相同的選擇性，而體積更大一些的C80、Sc3N@C80分子則對于六次對稱的空腔具有更高的選擇性。并且，由于碳籠壁上電負性的增加，金屬富勒烯Sc3N@C80分子與模板間有更強的相互作用，Sc3N@C80/偶氮四羧酸分子形成的主客體復合結構更加穩定，可以形成更大面積的有序富勒烯分子陣列。這些工作為進一步理解功能客體分子與模板、基底間的相互作用提供了實驗基礎，這一研究結果為利用模板方法構筑富勒烯有序陣列的研究提供了新思路。有關研究成果已經發表在近期的《德國應用化學》上。此項工作拓展了該研究組在前期工作中發現的一系列分子主客體組裝結構。

    主客體復合物為分子識別等基本問題的研究提供了一個*的研究途徑。有機主客體復合物的主體骨架結構在形狀、化學特性、尺寸大小等方面具有可調節性，對客體分子的幾何形狀以及結合特性具有選擇性響應。通過利用超分子結構的豐富多樣性特點實現高選擇性的有機主體結構的設計為分子納米結構的可控構筑和設計積累了許多寶貴的經驗。