光和熱響應的人工大環主體對客體分子的影響
變構效應(allostery),是蛋白質在外部刺激的條件下,構象發生一定的變化,從而執行相應的功能,以確保生命體的正常運行。為了模擬蛋白質中復雜的變構過程,設計和合成具有外部刺激響應并執行特定功能的大環主體分子一直是超分子化學的重要目標。然而光致異構的小分子,在大的環張力或者應力的條件下,一般會降低或者失去其異構性能,因此構筑光響應的剛性大環主體分子一直是超分子領域的一大難題。近來,劉育教授課題組與美國西北大學J.FraserStoddart課題組合作,設計并合成了一個具有光和熱響應的苯撐乙烯吡啶鹽大環主體分子。由于大環張力效應,苯撐乙烯吡啶鹽異構反應的可逆性被進一步提高。在光照的條件下,該大環由(EE)-異構體轉化成(EZ)-異構體、在加熱的情況下,(EZ)-異構體又能定量的轉化成(EE)-異構體.得益于苯撐乙烯吡啶鹽大環主體的變構效應,成功實現了對一系列富電子和缺電子芳香客體分子的光控可逆釋放與包結。利用光響應的主體來控制分子包結,不僅為構筑更高級的光響應超分子組裝體和分子機器提供了可能,也在活性中間體的穩定,可控的藥物釋放以及污染物分離等方面中具有廣泛的應用前景。
南開大學
2021-04-10