
生物學過程和工業過程中,攜帶電荷的物種幾乎無處不在,這導致人們對于這些電荷物種的識別、檢測、環境修復等領域表現越來越多的關注。有鑒于此,牛津大學Paul D. Beer等綜述機械化學鍵增強分子識別和傳感的進展。
本文要點:
(1)
超分子化學是由基于螯合效應和大環效應、預組織效應的配位化學理論發展而來,人們通過超分子化學理論構筑非常類似于生物系統的三維結合能力的空腔,這有助于增強主客體相互作用和選擇性。
(2)
機械聯鎖分子MIM(Mechanically interlocked molecules)是一種非常獨特的主體分子設計理念,MIN由機械力學鍵合的拓撲結構能夠將三維空腔修飾非共價相互作用。與非互鎖的非環狀/大環主體分子不同,MIM能夠對非常廣泛的帶電物種表現增強的親和力和選擇性。
模塊化合成MIM的分子性質有助于引入光學基團和電化學官能團,因此能夠構筑高靈敏和特異性的分子傳感器。這項綜述討論了MIM在分子識別和傳感領域的進展,描述了MIM的拓撲結構和動態空腔如何能夠增強對帶電客體物種的識別與傳感,展示了機械成鍵在發展未來化學傳感材料的前景。

參考文獻
Jamie T. Wilmore, Paul D. Beer, Exploiting the Mechanical Bond Effect for Enhanced Molecular Recognition and Sensing, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202309098
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202309098