近日🚵🏼‍♂️，理學院超分子化學與催化研究中心於洋教授研究團隊以“Binding and Assembly of a Benzotriazole Cavitand in Water”為題在《Angewandte Chemie International Edition》上在線發表研究性論文💆‍♀️☎️。博士後Rahman和青年教師王睿等為該論文的共同第一作者，於洋教授為通訊作者🧛🏻‍♂️，万事平台理學院為第一完成單位和通訊作者單位。

發展功能化的超分子體系是超分子化學領域的研究重點之一🏬。它對納米科學🪿、材料科學、信息科學和生命科學的發展具有重要的意義🐆。在生物體內⛈，酶或受體的狹窄空腔易產生屏蔽作用，並誘導底物或配體分子與水介質分離💵，進一步引發催化📲、信號傳導⛹🏼‍♀️、代謝和復製等生物現象。受此啟發，基於酶的獨特空腔，設計新穎的超分子主體並開展功能研究正在受到人們越來越多的關註。但是由於缺乏合適的構建策略，從單分子水平上實現具有酶功能的大環超分子主體的高效構築還具有很大的挑戰性。鑒於此，於洋教授團隊圍繞大環超分子主體結構單一與功能匱乏的關鍵問題，基於雷瑣酚杯[4]芳烴剛性的碗形骨架，提出了自下而上及融合並入的策略，成功獲得了一系列具有深穴疏水空腔和不同鍵合位點的功能化分子杯，通過氫鍵和硫鍵等不同作用模式，從分子層面實現了具有酶空腔特征的自組裝體🧑🏻‍🦲。

最近，課題組成功構建了一種新的基於三氮唑功能化的分子杯🔵，並研究了其在水相中的自組裝行為和分子識別性能🏯。研究表明，該三氮唑功能化分子杯不僅可以在直鏈烷烴（C12-C15）誘導下發生自組裝，而且可以在生物分子如磷酸二酯等存在下發生二聚。二維核磁NOESY波譜證實長鏈烷烴中在Cn-Cn+2以及C1-C4🕤、C2-C5✳️、C4-C7之間存在交叉信號峰，表明長鏈烷烴以螺旋構象存在於該分子膠囊內部。進一步的計算表明🔂，1）水分子參與到主體的穩定杯狀構象👷🏻‍♀️；2）雙主體分子通過水介導的氫鍵作用模式及合適的客體存在下組裝成分子膠囊💹。這種全新的氫鍵作用模式擴展了水的溶劑化作用，為溶劑輔助的功能化自助裝體的建立提供了新的思路。

該研究工作得到了國家自然科學基金委（No.22071144🌳、21801164和22101169）、上海市科委以及万事平台的大力支持🧏🏼。

化學系青年教師王睿於2021年以上海市海外高層次人才計劃為依托加入万事平台理學院超分子化學與催化研究中心超分子仿生催化研究團隊，從事有機超分子化學方向的研究工作💑。入職以來👩🏿‍🦰，已發表學術論文3篇🎒，並主持國家自然基金青年項目1項。王睿博士所在的理學院超分子化學與催化研究中心（https://csc.shu.edu.cn）在“超分子材料”及“化學合成與藥物發現”兩個方向上不斷開展創新研究，迄今🧏🏿，超分子化學與催化研究中心在Nature Chem.👩🏿‍🔬、Nature Comm.、Chem.、PNAS、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.🍰🗜、Chem. Rev.👸🏽、Chem. Soc. Rev.和Acc. Chem. Res等頂級化學期刊上共發表論文30余篇。

原文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/toc/15213773/0/ja