在广泛的溶液环境中持续的阴离子结合是一个关键的挑战，持续激励和要求在合成受体设计上的新策略的发展。虽然在低极性溶剂中的阴离子强结合已经成为常规，但它们在高极性溶剂中保持高亲和力的能力还没有达到自然界所设定的标准。在水溶液环境中，蛋白使用其二级和三级从水中分离出阴离子结合位点，定期地结合和运输阴离子。有鉴于此，美国印第安纳大学的Amar H. Flood等研究人员，利用程序设计的溶剂排除法实现在Foldamer胶囊中耐极性的氯离子结合。

本文要点

1）研究人员创建了一个序列定义的Foldmeric胶囊，其整体最小构象显示螺旋折叠状态，并预组织为1:1阴离子络合。高稳定性的折叠几何和它排除溶剂的能力得到固态和溶液相研究支持。

2）该胶囊在二氯甲烷(ε_r=9)到乙腈(ε_r=36)的溶剂介电常数(ε_r)增加4倍的情况下仍能保持10⁵ M^-1的高溶解度；ΔG ～28 kJ mol^-1。此行为是反常的。

3）更典型的溶剂依赖性行为表现为，在对照化合物（例如芳基三唑大环和五元组）中，Cl^–亲和力急剧下降，其溶剂暴露的结合腔可被电介质屏蔽。最后，二甲基亚砜通过假定的溶剂结合使foldamer变性，然后使foldamer的Cl^–亲和力降低至正常水平。

本文研究的胶囊设计展示了一种开发有效受体的新原型，这种受体可以在极性溶剂中工作，并有可能帮助管理水圈和生物圈中存在的亲水阴离子。

参考文献：

Yun Liu, et al. Polarity-Tolerant Chloride Binding in Foldamer Capsules by Programmed Solvent-Exclusion. JACS, 2021.

DOI：10.1021/jacs.0c12562

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c12562