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可以形成手性的超分子组装体

超分子化学的研究逐渐超出了化学本身,人们期望利用分子组装形成具有特定功能的超分子组装体,而关于超分子手性的研究则由于其在化学、生物学和材料科学等方面的重要意义,引起了极大的研究兴趣。分子之间通过非共价键相互作用形成组装体时,也可以在超分子层次产生成手性。近年来,在国家自然科学基金委、科技部以及中科院等部门的支持下,化学所刘鸣华研究员领导的课题组在此前的工作中发现,非手性的两亲分子在二维气/液界面上通过非共价键相互作用,可以形成手性的超分子组装体,并初步揭示了手性形成的本质(J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5051-5056; 2004, 126, 1322-1333)。

进一步研究发现,利用层层组装技术,通过手性分子的诱导可以实现由非手性分子形成手性超分子进而制备出手性光学开关(Chem. Mater. 2004, 16, 3985-3987.)。

最近,他们选用头部含有噻唑基团的非手性分子5-十八烷氧基-2-噻唑偶氮基苯酚,进行界面组装。发现非手性的TARC18分子可以形成两类不同的手性超分子组装体,它们的紫外可见吸收光谱与红外光谱明显不同,而且在圆二色谱中表现出相反的光学信号。通过进一步的研究,他们发现若将该手性超薄膜放置于HCl气体氛围中,手性信号立即消失,放置于空气中,手性信号可以完全恢复,此过程可以多次反复,由此制备出由完全非手性分子而得到的手性光学开关,该结果将对新型手性材料的设计与制备提供新的机会,相关研究成果发表在今年的《先进材料》上(Adv. Mater. 2006, 18, 177-180.)。

图片 1

TARC18分子的界面螺旋堆积示意图

图片 2

循环处理过程中在406nm处的CD信号强度

胶体、界面与化学热力学实验室

2006年2月20日

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