超分子組裝與超分子手性-展示頁
2025-03-31 07:30本頁面
【正文】 Supramolecular Chirality 背景 分子手性與超分子手性 超分子手性 (Supramolecular Chirality) 通過非共價(jià)鍵弱相互作用力構(gòu)建立體結(jié)構(gòu)，使原本不具備手性的分子在一定條件下表現(xiàn)出手性信號(hào) (CD信號(hào) )，或者可以使原有的手性通過一定的聚集形態(tài)以非線性的方式得以放大 — 形成具有一定組成或有序的超分子結(jié) 構(gòu) ,表現(xiàn)出單個(gè)手性分子所不具備的手性特征 2. 非手性分子與手性分子共同組裝 — 非手性分子在手性 環(huán)境的誘導(dǎo)下產(chǎn)生誘導(dǎo)手性 — 形成的超分子通過自身 結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)表現(xiàn)出手性 2 手性＋手性 手性＋非手性 非手性＋非手性 有關(guān)超分子手性的三個(gè)重要概念 Spontaneous Symmetry Breaking Sergeantsandsoldiers principle ： the control of the helical sense of large numbers of cooperative achiral units (the soldiers) by a few chiral units (the sergeants) “majorityrules” effect： a slight excess of one enantiomer leads to a strong bias toward the helical sense preferred by the enantiomer that is present in majority. 3 1. 手性分子組裝形成手性超分子 2. 非手性分子與手性分子共同組裝成的手性超分子－ 誘導(dǎo)手性 ?手性模板誘導(dǎo) ?主客體中的誘導(dǎo)手性 ?螺旋誘導(dǎo) 6 11 手性模板誘導(dǎo) 模板與花菁分子之間強(qiáng)靜電作用 花箐分子自聚集 花箐聚集體與模板表面溝槽尺寸吻合 Garoff R, Litzinger E, et al. Langmuir, 2022, 18: 63306337 7 主客體中的誘導(dǎo)手性 環(huán)糊精 偶極 偶極作用 Allenmark S. Chirality, 2022, 15: 409422 9 螺旋誘導(dǎo)手性 在手性小分子的誘導(dǎo)下，非手性的聚合物或低聚物分子有可能表現(xiàn)出螺旋手性 4羧基聚苯乙烯與手性胺作用形成螺旋超分子 Yashima E, Maeda K, et al. Chem. Eur. J. 2022, 10: 4251 12 3. 非手性分子自身組裝形成手性超分子 在完全沒有任何手性因素的參與下，非手性分子是否能通過自身的分子組裝表現(xiàn)出超分子手性 形成對映異構(gòu)體以等比例混合的外消旋產(chǎn)物 組裝過程中由于不對稱性被隨機(jī)打破而形成對映體過剩或純對映體產(chǎn)物 14 非手性體系中實(shí)現(xiàn)對稱性打破 (1) 溶液中的聚集體體系 (2) 溶液中的晶體體系 (3) 溶液中的 LB膜體系 NaClO3 Kondepudi et al. Science 1990, 250, 975. 從非手性無機(jī)鹽到手性晶體 Walba, et al. Science 1997, 278, 1924. 液晶 Rib243。 1. 基于靜電作用的組裝 如何理解這些超分子手性的形成 ? . “ Sergeants and Soldiers” Key point: Sergeants were produced by a chance 01020304050bcdaA rea (n m2/mo lecule) Surface Pressure (mN/m)N HNC 1 7 H 3 5NNC 1 7 H 3 5A gnA g ( I ) N O 3N p I m C 1 7S c h e m e 1200 250 300 350 4
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