近日,太阳集团1088vip李丹教授團隊的最新研究論文“Chiroptical Activity from an Achiral Biological Metal-Organic Framework”被《美國化學會志》JACS選為封面論文發表。
自從1948年巴斯德在酒石酸鹽的外消旋晶體中将兩種對映異構體分離開來,并通過測定對映異構體溶液的旋光信号确定其手性(見下圖上半部分),人們就自然而然的将分子手性與光學活性聯系在一起,大家普遍認為光學活性(旋光性和圓二色性)是手性物質特有的性質。然而,非手性物質就一定沒有光學活性嗎?
實際上,早在100多年前,科學家Gibbs和Pockels就預言結晶于某些點群的非手性物質具有光學活性,但50多年以後,才陸續有了實驗報道,所報道的例子主要是具有非手性點群的無機晶體和有機小分子晶體。由于這類例子稀少,缺乏有力的實驗證據,導緻這種反常規的現象并沒有被廣泛了解。
在研究中,李丹教授團隊研究人員發現:一例新制備的腺嘌呤基生物金屬-有機框架材料(簡稱ZnFDCA,見上圖下半部分)為含有對稱面沒有對稱中心的非手性結構,但卻具有光學活性。ZnFDCA是由腺嘌呤、2, 5-呋喃二甲酸和硝酸鋅等非手性組分組裝而成。該晶體是二維層狀結構,結晶于非手性晶體學點群
手性物質具有光學活性,但并非反之亦然——在一定條件下光學活性也能來源于非手性物質。許多人對此存在誤解,很多教科書上也沒有寫明,甚至有錯誤。本研究提供了一個具體而有力的證據,作為非手性MOF材料觀察到光學信号,且能得到較強的正負兩種信号的第一例報道,該文被JACS選為封面論文推介。詳細結果請見原文報道(J. Am. Chem. Soc.2018,140, 11569)。
李丹教授團隊近年來緻力于生物金屬-有機框架材料(BioMOF)的主客體化學、超分子發光調控策略(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10454; Chem. Commun. 2017, 53, 7917; Coord. Chem. Rev.2018, DOI: 10.1016/j.ccr.2017.12.003)等研究,該研究得到了國家自然科學基金重點項目支持。
本成果由太阳集团app首页與汕頭大學、諾丁漢大學(馬來西亞)和中科院福建物質結構研究所合作完成,我校為唯一通訊單位。
論文鍊接: