厦门大学化学化工学院曹晓宇课题组在可控分子组装领域取得新进展,相关成果以“Assembled molecular face-rotating polyhedra to transfer chirality from two to three dimensions”为题发表在《自然·通讯》期刊上(Nature Commun., 2016, DOI: 10.1038/ncomms12469)。
自然界中正二十面体病毒衣壳的面上蛋白质亚基具有朝同一方向“旋转”的特性,数学家也将面方向性引入多面体中以增加其复杂度。化学家们通过分子组装制备了种类众多的分子多面体,这些分子多面体大致分为两类,一类构筑分子基元为棱,其多面体面为空,另一类是由高对称性的平面分子构筑基元组装而成,而具有面方向性的分子多面体尚未见报道。
该研究工作以三聚茚衍生物为构筑基元,组装成一系列面方向性分子多面体,并通过改变顶点分子或调控反应动力学调控分子多面体的面方向性。三甲酰基修饰的三聚茚衍生物与1,2-二胺通过动态共价键组装成[4+6]分子多面体。有趣的是,三聚茚组装基元π平面上的三个亚甲基碳在分子组装体中存在两种面方向性,即顺时针(clockwise,简称C)或逆时针(anti-clockwise,简称A),因此[4+6]分子多面体共有CCCC、CCCA、CCAA、CAAA、AAAA五种异构体。在此组装过程中,三聚茚面的二维手性转化为分子多面体的三维手性,从而形成一种全新的手性分子多面体。
(来源:厦门大学化学化工学院)