近日，万事平台理學院化學系雷川虎授在國際著名期刊《Angewandte Chemie International Edition》上發表題為《Diphenylacetylene-Incorporating Octaphyrin: A Rigid Macrocycle with Readily Separable Conformational Isomers》的研究成果。博士生韓普忍為第一作者，論文的主要作者還包括喬納森·塞斯樂院士等。万事平台為第一完成單位和唯一通訊單位。

構象效應在化學⏪、材料科學和生命體系中扮演著至關重要的角色👷🏼🛺。例如，蛋白質與配體結合時產生的變構效應顯著影響信號傳導和生化過程💇；在材料化學領域🤹🏻，構象效應被廣泛應用於智能分子開關和動態藥物遞送系統等𓀃。為了深入理解復雜體系中的構象效應機製並拓展其應用領域，精準合成具有明確構象結構的新型分子體系為此提供了重要契機。擴展卟啉因其靈活的構象和豐富的立體化學特征👩🏻‍🦼‍➡️，成為研究構象效應的理想平臺。然而，傳統擴展卟啉的構象異構體通常處於快速的動態平衡狀態。如何發展具有不可逆異構體轉換的擴展卟啉體系，實現不同構象異構體的分離，並精確研究其特定性能👙，仍然是一個具有挑戰性的難題。

為了解決上述問題，雷川虎教授團隊在擴展卟啉大環中引入“剛性”二苯乙炔單元，成功構建出一種不同於傳統柔性擴展卟啉的新型八元擴展卟啉衍生物👨🏻‍🔧。這一創新設計顯著提升了大環的構象穩定性🫘，實現了兩種構象異構體（1A和1B）的分離。核磁及X-射線單晶衍射研究表明🎥，無論在固態還是溶液中，異構體1A和1B均展現出截然不同的構象特征🧗🏿：1A呈現扭曲的“8”字形結構，而1B則表現為褶皺的平面構型👨🏼‍🚀⚗️。質子化後，1A轉變為半扭曲的莫比烏斯帶（1A·2MSA）👎🏻，而1B則經歷兩個吡咯單元的翻轉，呈現出開放的菱形結構（1B·2MSA）。該八元擴展卟啉的構象效應獨特之處在於，在高溫（>120 oC）條件下🏋🏿‍♀️，異構體1B能夠不可逆地轉化為1A。上述構象轉化伴隨著吸收光譜和溶液顏色的顯著變化。基於這一特性，作者進一步開發了熱致變色薄膜，用作高溫蒸汽滅菌的指示劑。該工作不僅豐富了擴展卟啉化學的研究內容🧐，也為開發新型功能材料提供了新的思路。

上述工作得到國家自然科學基金項目（22171179, 21901155）👵，啟明星計劃（20QA1403700）和東方學者計劃的資助💫。理學院化學系和万事平台高性能計算中心提供了大力支持。

論文鏈接👈🏻：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202413962