超分子組裝與超分子手性-展示頁(yè)
2025-03-31 07:30本頁(yè)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(guò)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(guò)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(guò)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(méi)有任何手性因素的參與下，非手性分子是否能通過(guò)自身的分子組裝表現(xiàn)出超分子手性 形成對(duì)映異構(gòu)體以等比例混合的外消旋產(chǎn)物 組裝過(guò)程中由于不對(duì)稱(chēng)性被隨機(jī)打破而形成對(duì)映體過(guò)?；蚣儗?duì)映體產(chǎn)物 14 非手性體系中實(shí)現(xiàn)對(duì)稱(chēng)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(wú)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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