黃飛鶴課題組在單晶-單晶轉換方面的研究取得進展
????? 單晶-單晶轉換在晶體工程領域具有重要的研究價值，它被廣泛地應用于結構與性質之間的關系精確研究，對許多超分子功能材料的設計和應用具有重要的科學意義。柱芳烴是繼冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴和葫蘆脲之后的第五代大環(huán)主體分子，具有易合成、易于修飾等特點。由于其獨特的對稱和剛性柱狀結構、簡單的官能團化方法以及優(yōu)良的主客體絡合性質，柱芳烴已經(jīng)被廣泛應用于各個領域中并且展現(xiàn)出了良好的應用前景。近期，作者課題組在基于柱芳烴的吸附與分離材料方面做了很多出色的研究，受這些工作的啟發(fā)，作者認為實現(xiàn)基于柱芳烴主客體識別誘導的單晶-單晶轉換對進一步設計基于柱芳烴主客體識別的晶態(tài)功能材料具有重要的科學價值。另外，己二腈作為一種重要的化學原料，被大量用于一些工業(yè)化學產(chǎn)品的合成，如尼龍和己二胺。由于己二腈的大量使用，以及其較高的毒性，對水資源和生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生較大的威脅。因此，開發(fā)高效的己二腈吸附材料是非常重要的。
????近期，黃飛鶴課題組在ACS Materials Lett.?上發(fā)表題為“柱[5]芳烴主客體識別誘導的單晶-單晶轉換及其在水中己二腈的吸附功能研究”論文。
????作者設計并合成了一種帶有萘官能團的共聚柱[5]芳烴，通過單晶衍射，在該共聚柱[5]芳烴的晶體結構中，其形成了一種線性超分子聚合物。然后，作者將該線性超分子聚合物的晶體浸泡在含有己二腈的水溶液中五天，利用柱[5]芳烴與己二腈之間的主客體絡合作用，成功實現(xiàn)了從線性超分子聚合物到側鏈型超分子準聚輪烷的單晶-單晶轉換。作者進一步將該單晶-單晶轉換體系應用于水中己二腈污染物的有效去除。當在1.00 mmol/L的己二腈水溶液中加入大約八倍當量的共聚柱[5]芳烴晶體，在室溫下放置五天后，該共聚柱[5]芳烴晶體的晶體能夠高效地吸附水中的己二腈，吸附效率為98%。另外，該晶體材料還表現(xiàn)出了良好的可循環(huán)利用性能?？偠灾?，作者通過利用柱[5]芳烴與己二腈的主客體絡合作用，成功實現(xiàn)了主客體誘導的單晶-單晶轉換，并進一步將其應用于水中污染物的有效去除。這項工作突出了單晶-單晶轉換在超分子化學研究中的重要性，擴大了復雜超分子結構的設計及其應用的可能性。
圖1. 柱[5]芳烴與己二腈主客體絡合誘導的單晶-單晶轉換。
圖2. 柱[5]芳烴晶體通過單晶-單晶轉換作用對水中己二腈的吸附。
--摘自““ACS美國化學會"微信公眾號
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