近日，暨南大學周小平/李丹教授團隊發展了一種通過外圍蒽取代基與帶有馬來醯亞胺基團的各種功能分子之間的高效 Diels-Alder 環加成反應，對PdnL2n（n = 12，2）型金屬有機籠進行了系統的後合成修飾研究，並使其獲得多種不同的性質和功能。該成果於近期發表在國際化學領域頂級期刊《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.，2023, 62, e2022169）。
金屬有機籠（也稱為配位籠），因其具有可調節的幾何形狀、尺寸以及限域空腔等特點，使這類超分子材料在催化、分子識別、藥物輸送和生物醫學等領域具有潛在應用。功能化金屬有機籠的構築通常需要預先合成接枝有特定官能團的有機配體，這往往需要在苛刻的反應條件下進行複雜繁瑣的有機合成操作，極大地限制了構建此類多功能超分子材料的合成效率以及多樣性。因此，開發一種能在溫和條件下高效且可以定製功能化金屬有機籠的策略非常重要。合成後修飾是一種獲取定製功能化金屬有機籠的有效策略，但發展具有通用且高效的方法仍然具有挑戰性。
在這項工作中，首先通過配位驅動自組裝方法成功構築了含有反應活性蒽基團的 Pd12L24型金屬有機籠。然後利用蒽和馬來醯亞胺基團可在溫和條件下通過[4+2]Diels-Alder環加成反應的特點，可在該金屬有機籠的外圍有效接枝多種功能基團（例如BINOL基團、四苯基乙烯基、芘基等)，並且具有相當高的產率（> 90%）。對於後合成修飾所得到的金屬有機籠，其物理化學性質或功能得到明顯的改變。例如：BINOL修飾的金屬有機籠獲得了手性性質，並且在稀溶液中會通過聚集而展現出不尋常的濃度依賴性圓二色性；四苯基乙烯基修飾的金屬有機籠則獲得了聚集誘導發光功能。
論文第一作者為羅東博士。該研究成果得到了國家自然科學基金、廣東省重大基礎與應用基礎計劃、廣東省自然科學基金、廣州市科技計劃項目、中國博士後科學基金等項目和暨南大學的大力支持。
原文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202216977
來源：暨南大學新聞網
頭條號編輯：賴子瑤