​机械互锁分子领域我校取得新进展

发布时间:2025-10-28浏览次数:333


近日,我校化学化工学院崔正团队在国际化学期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上发表了题为Stereoselective Self-Assembly of a Topologically Chiral[6]Catenane with 18 Crossings的研究论文,并被选为期刊封面(Outside Front Cover)。青年教师崔正博士为论文第一作者兼通讯作者,金国新教授为共同通讯作者,河南师范大学为第一通讯单位。

将分子想象成一根“分子线绳”,通过打结、编织、互锁,就能赋予它们全新的性质与功能。这类机械互锁分子在分子机器、手性识别和功能材料等领域呈现出广阔的应用前景。然而,如何高效、可控地构筑复杂的拓扑手性互锁结构一直是化学合成的难题。在该研究中,首次报道了一个含18个交叉点的拓扑手性[6]索烃(拓扑数学记号:18^6_1)的立体选择性自组装。该结构由六个大环单元互锁而成,包含四个拓扑手性立体单元,是迄今最复杂的互锁结构之一。研究不仅展示了配体点手性到互锁结构拓扑手性的精准传递,还揭示了π–π堆积、氢键和溶剂效应等多重非共价相互作用在稳定复杂缠绕结构中的关键作用。通过精心设计的双核构筑模块与手性配体,结合非共价相互作用的引导,实现了高效且可控的拓扑结构组装,这一策略有望推广至更高复杂度的拓扑手性结构合成。

该研究得到了国家自然科学基金、河南省自然科学基金等项目的支持,是我校在机械互锁分子领域的一项重要进展。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202515400

封面链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202519981

 

(化学化工学院 蒋 涛 王曼曼 科技处 魏 然)