大环框架实现选择性光二聚( 二 )



在本文的研究中 , 作者利用CD-MOF的限域空间可以提高1-蒽酸阴离子光二聚反应的选择性 , 区域选择性可达91% , 对映选择性可达79%(表2) 。 纯化产物的手性对映体并分别测定圆二色谱 , 通过将实验结果与模拟计算的色谱曲线比对 , 选择性产物的绝对构型获得了确认 。

大环框架实现选择性光二聚
本文插图



表2. CD-MOF对光二聚反应产物选择性的影响 。 图片来源:J. Am. Chem. Soc.

基于晶体结构的解析 , 作者证明了在CD-MOF排列结构中 , 每两个环糊精都组成了(γ-CD)2二聚体结构 , 而与传统的大环二聚体结构相比 , 携带多个规则的正电荷的结构让其作为超分子组装的主体结构具有非常独特性质 。 在CD-MOF的孔道里的1-蒽酸阴离子 , 会在多重相互作用的协同影响下成对的进入(γ-CD)2二聚体的空腔内并进行特异性的预组装排列 , 进而利用光反应可以在CD-MOF孔道里将特异性组装的1-蒽酸阴离子原位转化为高区域选择性和高对映选择性的产物(图2) 。 模拟计算的结果进一步解释了不同产物所对应的成对1-蒽酸阴离子在(γ-CD)2二聚体空腔内的组装排列结构的能量差 , 并验证了实验结果 。
大环框架实现选择性光二聚
本文插图


图2. CD-MOF提高光二聚反应产物选择性 。 图片来源:J. Am. Chem. Soc.

相关工作以全文形式发表于Journal of the American Chemical Society , 并由于其新颖性和重要性被选为封面文章 。 美国西北大学Fraser Stoddart教授和安徽大学沈登科教授为该文章的共同通讯作者 , 美国西北大学博士后陈潇杨博士为该文章的第一作者 。 该研究得到了安徽大学高层次人才启动基金的支持 。
Selective Photodimerization in a Cyclodextrin Metal–Organic Framework
Xiao-Yang Chen, Haoyuan Chen, Luka ?or?evi?, Qing-Hui Guo, Huang Wu, Yu Wang, Long Zhang, Yang Jiao, Kang Cai, Hongliang Chen, Charlotte L. Stern, Samuel I. Stupp, Randall Q. Snurr, Dengke Shen*, and J. Fraser Stoddart*
J. Am. Chem. Soc.,2021, DOI: 10.1021/jacs.1c03277

参考文献:
[1] Smaldone, R. A.; Forgan, R. S.; Furukawa, H.; Gassensmith, J. J.; Slawin, A. M. Z.; Yaghi, O. M.; Stoddart, J. F., Metal-Organic Frameworks from Edible Natural Products.Angew. Chem. Int. Ed.,2010,49, 8630?8634.
[2] Shen, D. K.; Cooper, J. A.; Li, P.; Guo, Q.-H.; Cai, K.; Wang, X. J.; Wu, H.; Chen, H. L.; Zhang, L.; Jiao, Y.; Qiu, Y. Y.; Stern, C. L.; Liu, Z. C.; Sue, A. C. H.; Yang, Y.-W.; Alsubaie, F. M.; Farha, O. K.; Stoddart, J. F., Organic Counteranion Co-assembly Strategy for the Formation of γ-Cyclodextrin-Containing Hybrid Frameworks.J. Am. Chem. Soc.,2020,142, 2042?2050.

【大环框架实现选择性光二聚】