楊英威課題組《J. Am. Chem. Soc.》：雙子芳烴（Geminiarene）
新型超分子大環(huán)受體的設計與合成是推動超分子化學與材料研究領域蓬勃發(fā)展并使其走向應用的重要環(huán)節(jié)，同時也是有機超分子化學和大環(huán)化學領域極具挑戰(zhàn)的研究熱點之一。近幾年來，吉林大學化學學院、納微構筑化學國際合作聯(lián)合實驗室楊英威教授課題組在新型超分子大環(huán)芳烴的設計合成及其超分子材料構筑與性能開發(fā)方面取得了系列研究進展。2016年，課題組首次設計合成了系列具有大尺寸空腔和優(yōu)異固相主客體化學性質的聯(lián)苯拓展型柱芳烴（Chem. Commun., 2016, 52, 5804），并進一步設計合成了聯(lián)苯拓展型柱[6]芳烴功能衍生物進而利用超分子組裝誘導發(fā)光機制成功實現(xiàn)對水中汞離子的檢測和分離（J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 4756; Eur. J. Org. Chem., 2018, 2018, 1321）。2018年，課題組報道了首例“去對稱性的”斜柱[6]芳烴（可形象的稱為“斜塔芳烴”）及其系列功能化衍生物的設計合成與主客體性質（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 9853），并進一步利用水溶性斜柱[6]芳烴原位調控金納米粒子的生長，開發(fā)了斜柱[6]芳烴功能化金納米粒子在自組裝、傳感檢測和綠色催化方面的功能（Org. Lett., 2019, 21, 5215）。此外，課題組還充分利用了新型大環(huán)芳烴設計合成中的關鍵中間體得到了一種新穎的夾型開口超分子受體即“分子夾”，并將其作為納客晶體材料實現(xiàn)了控速碘溶液和碘蒸汽吸附的新功能（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11, 998）。楊英威教授還應邀撰寫綜述系統(tǒng)地闡述了近年來新型大環(huán)芳烴的發(fā)展及所面臨的機遇和挑戰(zhàn)（Chem. Commun., 2019, 55, 1533）。
2019年7月，楊英威教授課題組在《Journal of the American Chemical Society》雜志上發(fā)表了題為“Geminiarene: Molecular Scale Dual Selectivity for Chlorobenzene and Chlorocyclohexane Fractionation”的研究論文，報道了一類新穎的超分子大環(huán)芳烴，即雙子芳烴（Geminiarene）。
該團隊通過高效率的兩步法成功設計合成了這類超分子大環(huán)芳烴，并因其獨特的間位-對位混合單體橋連成環(huán)模式，在固相下呈現(xiàn)出的兩種對稱性，以及客體選擇性鍵合后迥異的雙重分子構象，形象地將其命名為“雙子芳烴”。通過晶體結構分析、核磁共振、粉末衍射、理論模擬等手段證實了該新型大環(huán)受體有著優(yōu)異的客體選擇性鍵合能力，以及在固相條件下高度穩(wěn)定并可控的雙重分子構象，且兩種分子構象對相同的客體分子表現(xiàn)出完全不同的結合能力和選擇性?；陔p子芳烴的這種雙生構象的雙重選擇性特質，他們成功地在實驗室中實現(xiàn)了對相似沸點的芳香/環(huán)烷（如氯苯/氯代環(huán)己烷）混合體系的溶液/蒸汽雙選擇性吸附與分離，使其有望在合成化學、能源材料、分離科學、仿生材料等領域實現(xiàn)潛在的應用價值，并有望為領域發(fā)展帶來新的研究突破口。
全文鏈接：Wu, J.-R.; Yang, Y.-W.* Geminiarene: Molecular Scale Dual Selectivity for Chlorobenzene and Chlorocyclohexane Fractionation. J. Am. Chem. Soc. 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b03559.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b03559
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