如果你是一個喜歡創新的地道吃貨，你或許會對“分子料理”有所耳聞。簡單來講，看上去是一道菜，但吃到嘴里才發現是另外一種，這種情況下你多半吃到的就是分子料理。例如水果魚子醬，實際做法是將水果榨汁后加入海藻酸鈉，再把這種膠狀物質擠到氯化鈣溶液里形成“魚子醬”狀顆粒，再擺盤上菜就齊活了。分子料理可以說是從宏觀上“欺騙”了你， 但是在科研工作者看來，真正的挑戰是從微觀層面上“忽悠”讀者。
模擬自然界中物質千奇百怪的結構一直是讓化學家們著迷的事情。特別是在超分子化學領域中，超分子所具有的獨特空腔結構使多種物化變換成為可能。近日，日本東京工業大學的Michito Yoshizawa教授利用超分子自組裝的方法合成了一種類似花生結構的分子，其成果發表在Nature Communications 上。
作者想到可以設計一種W形狀的三吡啶配體1，該配體分別通過三個吡啶結構以及兩到三個親水性甲氧基取代的苯結構交替連接四個蒽分子片段，與平面四方構型力場離子配位后可以組成M3L4型雙空腔結構。配體中間位置的吡啶從金屬中心解離后，以兩組球形多芳香烴化合物填充兩個空腔便可以得到“分子花生”。
他們首先合成了配體1a，以間-雙（10-溴-9-蒽基）苯的衍生物為原料，依次與3-吡啶頻哪醇酯及3,5-吡啶雙頻哪醇酯通過兩步Suzuki-Miyaura偶聯反應制得，產率為51%。隨后4當量的配體1a可以和三個金屬鈀離子配位形成下圖所示的雙空腔結構2a，構成“花生殼”部分。2a的結構以MALDI-TOF質譜、核磁共振波譜以及X-射線單晶衍射等表征手段進行確認。雙空腔結構的長度大概為3 nm，金屬-配體作用、π堆積是組裝形成的關鍵因素。雖然配體1本身存在大約10種左右的手性異構體，但是其中一種相對于其他物種在熱力學上更加穩定，因而在“花生殼”中只存在一種異構體。
“花生殼”的主體含有兩個等同的空腔，可以容納兩個富勒烯C60、C70或是金屬富勒烯Sc3N@C80作為“花生仁”。富勒烯進入時配體中間位置的吡啶從金屬中心解離為其提供必要的空間。該過程通過雙空腔結構2與富勒烯的DMSO懸浮液混合，110 ℃的加熱條件下過夜攪拌即可得到“分子花生”，這種有趣的結構在室溫條件下可以穩定存在數天。
除此之外，作者還發現了這種雙空腔主體可以包裹兩個不同的分子，形成如下圖所示的異核“分子花生”結構，4a和4b進入空腔后，導致第一個空腔的體積減少4%，同時另一個空腔的體積增大6%。
——總結——
Michito Yoshizawa教授課題組通過多組分自組裝的方式合成了一種花生結構的超分子，這種分子具有雙空腔結構，可以容納2個相同的富勒烯或是兩個不同大小的分子。雙空腔結構的長度在3 nm左右，分子量高達 8820 Da，作者還以質譜、紅外光譜、核磁共振波譜以及X-射線單晶衍射等表征手段對分子的結構進行佐證，除此之外還通過理論計算加以支持。
版權聲明：
1.凡本網注明“來源：找試劑”的所有文字、圖片、音頻和視頻文件，版權均為找試劑所有。如需轉載請與4008-955-951聯系。任何媒體、網站或個人轉 載使用時須 注明來源“找試劑”，違反者本網將追究法律責任。 2.本網轉載并注明其他來源的稿件，均來自互聯網或業內投稿人士，版權屬于原版權人。轉載請保留稿件來源及作者，禁止擅自篡改違者自負版權法律責任。 3.本網評論版權中各網友的評論只代表網友個人觀點，不代表本站的觀點或立場。
2019中國500強排行榜發布，23家化工企業14家醫藥企業上榜！（附完整榜單）
2019-08-02 14:03:04
西隴集團成員——上海西隴生化科技有限公司精彩亮相BCEIA 2015
2019-08-01 15:44:06
找試劑網 zhaoshiji.com All rights reserved.
危化品生產經營許可證：滬(普)應急管危經許[2021]205431(FYS)
歡迎來到西隴科學旗下平臺-找試劑！
和我聯系
13681887486
