多孔有机笼POCs(,Porous Organic Cage)在许多研究领域都得到广泛的关注。但是,以往的研究通常关注于内部孔隙的功能化设计,使用外部孔隙的研究比较罕见。迄今为止,POC对功能化的外孔进行合理设计和构建仍然是一个严峻的挑战,通常需要通过反复的试错试验测试。
有鉴于此,南开大学李柏延研究员、李琳教授、青岛科技大学Shuo Zhang等受到疏水性蛋白的启发,通过疏水性“分子间口袋”概念设计POC(即NKPOC-DS),通过二硫化学键与疏水基团组装外部孔隙,产生强烈的超分子相互作用,而且得到静电势(ESP)图和单晶X射线衍射测试的证实。
通过外部孔隙的柔性,NKPOC-DS表现了对C2H6选择性独特“呼吸”现象,同时这种柔软性对其他气体没有反应,包括C2H4、CH4、CO2、N2和H2。这种对C2H6的特异性识别使NKPOC-DS能够优先从C2H6/C2H4混合物中吸附C2H6。
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仿生在功能POC设计中的创新方法为操纵笼子的包装提供了新的见解,为客体分子的识别和吸附分离等应用提供帮助。
参考文献
Baiyan Li, Laiyu Zhang, Qiong Lei, Mao Yi, Zhiyuan Zhang, Xin Lian, Jian Xu, Shuo Zhang, Lin Li, Xian-He Bu, Bioinspired “Intermolecular Pocket” in Soft Molecular Crystal of Porous Organic Cage Exhibiting Reversible Guest Recognition, Angew. Chem. Int. Ed. 2024
DOI: 10.1002/anie.202421753
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421753