杨英威：基于新型半刚性分子夹的分子晶体变速器

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超分子化学的诞生和发展始终伴随并依赖于人工合成超分子受体分子的创新和发展，而开环超分子受体以其良好的空腔延展性，构象的多样性以及广泛的客体选择性等优势得到了超分子化学工作者们的广泛关注与报道。同时，人工合成受体的快速发展是推动超分子化学与材料领域蓬勃发展并使其走向应用的关键环节。因此，新型人工开环受体的设计与合成一直是有机超分子化学及超分子功能材料领域极具挑战的研究热点之一。

近日，吉林大学化学学院、纳微构筑化学国际合作联合实验室杨英威教授课题组通过高效率一步法成功设计并合成了一种新颖的夹型开口超分子受体即分子夹，通过晶体结构分析证实了该分子夹具有良好的空腔自适应性、优异的客体选择性与键合能力，以及多样化并高度可控的分子构象。同时，该研究团队证实了该分子夹可通过重结晶等方式构筑得到一种可用于高效率碘溶液和碘蒸气吸附的非孔分子晶体材料。同时，不同的分子夹构象表现出了对碘单质不同强度的识别与结合能力，使其在溶液相中表现出了变速率客体吸附结合的新颖现象。进而，该团队基于该种变速吸附现象总结并提出了一种基于分子晶体构象多样性而引起的固液相或固气相分子间键合能力高度差异化性质体现的分子晶体变速器新概念，使其有望在能源材料、核废料处理、晶体工程和药物递送等诸多领域带来新的研究突破口。相关成果以“Semi-Rigid Molecular-Clip-Based Molecular Crystal Gearshift”为题发表在美国化学会的《ACS Applied Materials & Interfaces》杂志上，论文第一作者为该课题组在读博士研究生吴佳睿。

1.作者通过一步法高产率设计合成了一种新型的开口夹形超分子受体-分子夹，且相对于传统的夹型超分子受体，其合成方法更为简便快捷，并具有较高的合成产率。

2.该分子夹表现出了优异的空腔自适应性、广泛的客体选择性和高度可控的多重构型构象。

3.作者证明了这种分子夹在结晶状态下是一种高效率碘单质吸附材料。

4.作者通过利用不同构象的晶态分子夹材料构筑了一种变速率碘单质溶液的吸附循环过程，进而提出了一种被称之为“分子晶体变速器“的研究理念和新方向。

原文连接：Semi-Rigid Molecular-Clip-Based Molecular Crystal Gearshift (ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 998-1003)