金属卟啉基超分子阵列具有出色的电荷传输能力。近日，伦敦大学国王学院Ismael Díez-Pérez，巴塞罗那大学Eliseo Ruiz等通过金属卟啉的轴向络合将简单的，自然激发的超分子相互作用引入纳米级间隙中的单分子线的形成，并观察到，轴向配位连接基的微小结构变化可以导致金属卟啉基线的传输性质发生巨大变化。
本文要点：
1）相比于刚性的4-吡啶硫醇连接基，吡啶-4-甲硫醇配体由于具有额外的甲基基团，其柔性增加，使得其在两个结电极和金属卟啉环之间具有出乎意料的高导电性堆叠结构。
2）DFT计算揭示了一个分子连接结构，该结构由三个分子主链的移位堆叠构成，即两个夹着金属卟啉环的吡啶配体，其通过卟啉金属中心与吡啶配位N和吡啶/卟啉p-p交叠而稳定。
3）相反，刚性更高的4-巯基吡啶配体对金属卟啉金属中心的八面体配位表现出更高的预期，从而导致更长的电子路径，电导率降低。
4）此外，沿主分子连接轴施加机械扰动会导致吡啶连接基与卟啉环之间跨越隧穿间隙的分子的超分子结构更加丰富，其中一些涉及卟啉环的苯基取代基，并达到高电导值。
该工作为在超分子电子学发展的高效分子导线的构建中使用超分子化学树立了例子，超分子电子学的这一概念已经在自然生物中得到利用。
Albert C. Aragonès, et al. Tuning Single‐Molecule Conductance in Metalloporphyrin‐based Wires via Supramolecular Interactions. Angew. Chem. Int. Ed., 2020
DOI: 10.1002/anie.202007237
