咨询电话:021-58952328
Angew. Chem. :[Pd2(LA)2(LB)(LC)]型超分子笼的合成及位点选择性内功能化2023-02-24
天然酶的腔体内包含大量的、不同种类的氨基酸残基,这些官能团通过协同作用使天然酶具有识别底物和催化反应的能力。受此启发,研究者们通过超分子结构的内官能化来构建天然酶模拟物。其中,内官能化的[Pd12L24]型和[Pd2L4]型自组装体是这类研究中应用最广泛的超分子体系。然而,这类超分子结构均由同种官能化的配体分子组装而成,因此无法实现位点选择性的内官能化以及内官能团的多样性。

以[Pd2L4]型超分子笼为例,引入不同种类的内官能团需要采用至少三种不同的配体分子。然而,当把不同种类的配体分子与PdII离子按照一定的比例混合时,通常会生成多种自组装体的混合物。绝大多数目前已报道的合成杂配体超分子结构的策略仅能实现两种不同配体分子的可控组装。

 

 

1
近日,四川大学张琦研究员团队首次报道了包含三种不同配体分子的[Pd2L4]型超分子笼的选择性合成,并以此为基础实现了超分子结构的位点选择性内功能化。

作者采用了在不同配体中引入正交的位阻控制基团以及分步组装的策略来控制各步组装反应的选择性。首先,通过在配位原子附近引入位阻团体,配体LA选择性地与PdII离子组装为环状配合物[Pd2(LA)2]。由于中心位阻基团的存在,配体LB与环状配合物[Pd2(LA)2]的组装反应停留在了碗状配合物[Pd2(LA)2(LB)]的阶段。最后,碗状配合物与配体LC反应生成杂配体超分子结构[Pd2(LA)2(LB)(LC)]。

2
接下来,作者将该策略用于构建内功能化的杂配体超分子结构。通过在配体LB的中心位阻基团上引入活性官能团,实现了两种单内官能化的杂配体超分子笼的选择性合成。此外,通过使用官能化的配体LC,作者还合成了包含两种不同内官能团的超分子结构。不同内官能团协同作用是天然酶的重要特征,该工作为仿生超分子主体结构和催化剂的构建提供了一种具有一定普适性的新策略。

文信息

Controlled Construction of Heteroleptic [Pd2(LA)2(LB)(LC)]4+ Cages: A Facile Approach for Site-Selective endo-Functionalization of Supramolecular Cavities

Yan Liu†, Shou-Heng Liao†, Wen-Tao Dai, Xi-Xia Bai, Shuai Lu, Heng Wang, Xiao-Peng Li, Zhe Zhang, Ping-Shan Wang, Wei Lu, and Qi Zhang*

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202217215