朱亮亮研究團(tuán)隊(duì)ACS Nano: 通過手性傳遞共組裝制備超分子有機(jī)凝膠用于構(gòu)筑大范圍肉眼可視對(duì)映體識(shí)別體系
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? ? ? ?對(duì)映體識(shí)別在有機(jī)化學(xué)，藥物化學(xué)，材料化學(xué)和生命科學(xué)的發(fā)展中有著至關(guān)重要的作用。近日，朱亮亮研究團(tuán)隊(duì)提出一種用于廣泛識(shí)別手性對(duì)映體的超分子凝膠策略，通過分子間手性傳遞以及嵌段共聚物微相分離的協(xié)同作用從結(jié)構(gòu)層面而非化學(xué)層面來擴(kuò)大手性對(duì)映體的識(shí)別，并通過超分子凝膠的塌陷使手性識(shí)別具有肉眼可視性（Fig. 1）。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?Fig. 1 共組裝超分子手性結(jié)構(gòu)以及對(duì)映體識(shí)別凝膠-膠束變化
? ? ? ?仿照自然界中的手性結(jié)構(gòu)，人工手性體系在手性傳感器，不對(duì)稱催化，手性光電器件，對(duì)映體分化等方面發(fā)揮重要的作用。對(duì)映分化通常依賴于手性材料與引入的立體異構(gòu)體之間的某些立體選擇性相互作用，因此當(dāng)前的人工手性體系通常僅對(duì)一種或幾種手性異構(gòu)體具有特定的對(duì)映選擇性。一些研究者利用對(duì)映體分子與手性凝膠因子特定的不對(duì)稱取代反應(yīng)構(gòu)筑可視的手性拆分凝膠結(jié)構(gòu)（J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 7297；Adv. Mater., 2013, 25, 5304, etc.），然而通過單一材料設(shè)計(jì)來感測(cè)一系列手性物種的單一對(duì)映異構(gòu)體是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。
? ? ? ?面對(duì)這一挑戰(zhàn)，朱亮亮團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出分層共組裝體系以充分放大有機(jī)凝膠與對(duì)映體結(jié)構(gòu)的立體選擇性相互作用。他們將具有軸手性的分子“連接器”—帶有咪唑基修飾的聯(lián)萘基衍生物（R）-DN通過氫鍵作用與非手性嵌段共聚物PS-b-PAA在乙醇中發(fā)生共組裝，手性傳遞作用誘導(dǎo)形成具有相分離結(jié)構(gòu)的扭曲納米纖維。嵌段共聚物的微相分離結(jié)構(gòu)有效的將聯(lián)萘基團(tuán)分隔開來，使超分子結(jié)構(gòu)具有熒光增強(qiáng)、圓二色信號(hào)（CD）和圓偏振發(fā)光（CPL）放大效應(yīng)（Fig. 2）
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Fig. 2 超分子共組裝體系以及有機(jī)凝膠放大的光學(xué)信號(hào)特性
? ? ? ?在這樣的超分子結(jié)構(gòu)中，手性“連接器”充當(dāng)凝膠的交聯(lián)納米纖維中的支架，使凝膠具有高度的對(duì)映體敏感性，在加入一系列微量的（S）-對(duì)映體（原子手性、軸手性、點(diǎn)手性、手性聚合物等）后凝膠發(fā)生塌陷，扭曲纖維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槟z束狀，并伴隨著凝膠熒光發(fā)射猝滅和CPL信號(hào)的削弱（Fig. 3）。
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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Fig. 3 超分子凝膠在對(duì)映體識(shí)別的“可視化”
? ? ? ?這項(xiàng)工作將手性結(jié)構(gòu)傳遞與嵌段共聚物微相分離相結(jié)合，構(gòu)筑出對(duì)不對(duì)稱手性分子具有高敏感性立體選擇性相互作用的超分子凝膠體系，為對(duì)映異構(gòu)體的可視化識(shí)別提供了一種簡(jiǎn)單有效且適用范圍廣的手段。
? ? ? ?相關(guān)成果以“Chirality Transfer in Co-Assembled Organogels Enabling Wide-Range Naked-Eye Enantiodifferentiation” 近日發(fā)表在ACS Nano上 (DOI: 10.1021/acsnano.9b06250)。該工作的第一作者是岳兵兵博士，于復(fù)旦大學(xué)畢業(yè)后在上海理工大學(xué)任教。
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https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.9b06250
? ? ? ?朱亮亮課題組主要致力于在超分子組裝的基礎(chǔ)上探索和構(gòu)建先進(jìn)的動(dòng)態(tài)調(diào)控體系，圍繞分子發(fā)光能級(jí)和手性調(diào)控等問題，運(yùn)用多學(xué)科手段將不同的刺激響應(yīng)行為與超分子共組裝手段結(jié)合，以促進(jìn)超分子納米結(jié)構(gòu)在多色發(fā)光轉(zhuǎn)換、高靈敏度光學(xué)檢測(cè)、選擇性成像和生物治療等前沿領(lǐng)域的應(yīng)用，目前在Proc. Natl. Acad. Sci. USA., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci. 等期刊發(fā)表多篇高水平論文（更多信息參見朱亮亮課題組網(wǎng)站：http://zll.fudan.edu.cn/）。
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