自組裝是超分子化學以及生物體系所具備的本質特性。化學家利用配位導向自組裝的方法設計合成了很多結構精美的金屬有機籠狀化合物，這些籠狀化合物具備有趣的功能，如分離、識别、催化、穩定活性物種、載藥等。盡管這個領域已經得到長足發展，但是利用大量組分一步自組裝得到結構複雜的金屬有機籠狀化合物還是非常困難的，而獲得具有單手性的籠狀化合物，更是一個極大的挑戰。
近期，太阳集团1088vip李丹教授研究團隊在《美國化學會志》（JACS）發表超分子自組裝最新研究成果。該團隊研究人員利用溶劑熱次級組分自組裝技術，将2-甲基-4-咪唑甲醛、間苯二甲胺、钴鹽等非手性構築基元一步高效地組裝得到包含72組分的金屬有機籠（下圖左上）。X-射線單晶衍射結果表明，該籠狀化合物是一個含有20個金屬頂點的多面體，根據一系列結構特征确定為五角三四面體，有趣的是，自然界中的輝钴礦石也具有這一結構特征（下圖左下）。據了解，該籠狀配合物是首次被報道的具有五角三四面體結構的人工合成分子，而包含72組分，是目前利用次級組分自組裝得到的籠狀配合物組分最多的。在具有多手性中心和羟基的單一手性薄荷醇誘導下，可以得到對映體過量的手性籠狀配合物（下圖右）。
通過大量的合成實驗結果，研究人員推測了形成該獨特結構的原因。由于籠狀配合物與陰離子可以通過非經典氫鍵作用形成具有dia拓撲結構的三維框架，作者借助N2和CO2的氣體吸附實驗，證明了該超分子框架具有永久性的孔洞，與類似材料對比，對CO2具有中等強度的吸附能力。
此前，該研究團隊在次級組分自組裝合成金屬有機籠狀化合物以及其手性、吸附、反應等方面研究，已積累了豐富的經驗并發表了系列成果（JACS. 2012, 8042; 2013, 16062; Angew. Chem. Int. Ed.2015, 6190），本成果是系列研究的最新進展。
Self-Assembly of Chiral Metal-Organic Tetartoid
Dong Luo, Xue-Zhi Wang, Chen Yang, Xiao-Ping Zhou, and Dan Li
J. Am. Chem. Soc.2017, 139, DOI: 10.1021/jacs.7b11285
原文鍊接：
http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.7b11285
