Chem. Eur. J. :双功能配位链基氢键框架用于对映选择性识别

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南开大学师唯教授课题组报道了一种新的手性发光传感材料NKU-1000-C-Tb,它是通过引入左旋肉碱作为手性中心,Tb3+作为第二发光中心到基于阴离子配位链的发光NKU-1000中制备的。手性双发光的NKU-1000-C-Tb能够对手性分子2-氨基-1-丙醇和1,2-丙二醇进行定量对映选择性识别。



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手性分子在化学、生物医学、农业等领域均非常重要。一对对映异构体通常具有独特的性质,因此对其滥用或误用对生物体极其危险。而由于对映异构体相似的结构和物理性质,导致对对映异构体的实时识别具有极高的挑战性。近年来,发光传感材料因其便携性、操作简单、成本低、效率高等优点,在对映选择性识别方面引起了极大的关注。然而,由于手性原材料的成本高且合成过程复杂,手性传感材料的理性设计和合成仍然非常困难。


多孔框架材料,如金属-有机框架、共价-有机框架和氢键框架,由于其可设计的结构、可调谐的发光性能和可调节的孔道环境,有作为传感材料的巨大潜力。构建手性多孔框架最常见的方法是直接使用手性配体,但手性配体通常不易获得。通过合成后修饰引入手性的方法逐渐引起关注,尤其在金属-有机框架体系中,这种方法可以制备简单、便宜且结构可控的手性材料。近年来,作为一种新型的多孔框架材料,基于配位单元的氢键框架引起了学者们的研究兴趣。这样的框架结合了金属-有机框架和氢键-有机框架两者的优点,既具有永久孔隙率,也具有一定的柔性,因此可以作为宿主来适应特定应用的功能客体物种。


基于上述考虑,南开大学师唯课题组通过将手性左旋肉碱阳离子和发光的Tb3+离子引入到基于阴离子配位链的发光氢键框架NKU-1000中,替换掉孔道中原有的二甲胺阳离子,构建了具有手性中心和双发光中心的NKU-1000-C-Tb。该材料能够对手性药物和化工产物中间体2-氨基-1-丙醇和1,2-丙二醇进行定量对映选择性识别。快速响应多效果是能量转移机理和对激发光的竞争吸收共同作用导致的,而引入手性阳离子后的框架材料和手性底物之间不同的结合能力导致了对映选择性识别效果。这项工作提供了一种简单有效的方法来修饰并获得多功能氢键框架材料,实现了针对框架材料传感应用的定向设计和合成。

文信息

A bifunctional coordination-chain-based hydrogen-bonded framework for quantitative enantioselective sensing

Zongsu Han, Mengmeng Wang, Kunyu Wang, Peng Cheng, Wei Shi


Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202301892




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