手性胺杯芳烃在银纳米粒表面的分子识别与组装行为研究

Amino acids is building block of life. Chiral recognition of amino acids is important in life science, chiral drugs and asymmetric catalysis. Hence, to achieve chiral descrimination of aromatic amino acids, chiral amino-calixarene has been designed and further assembled on Ag nanoparticles, based on the well-studied calixarene synthesis and the latest research progress in nanoparticles investigations. Firstly, a variety of chiral amino-calixarene can be acquired by adjusting the cavity size (n = 4, 6, 8),coupling sites,and also using alternative chiral amines. Secondly, the as-prepared chiral calixarenes were employed to modify Ag nanoparticles by kinds of coulping techniques, such as ligand exchange and click chemistry. Finally, chiral recognitive performance and mechanism of the chiral calixarene assembled Ag nanoparticles will be deeply investigated, which may pave a new way to synthesize chiral recognition sensing devices with high efficience, sensitivity and stability.

氨基酸是生命的基本结构单元。氨基酸的手性识别研究，在探索生命科学、手性药物开发和不对称催化合成等领域都展示了极其重要的研究意义。本申请是在申请者一直从事杯芳烃化学研究的基础上,结合纳米技术研究的最新进展,设计合成手性胺杯芳烃组装的核壳型银纳米粒，应用于芳香氨基酸的对映选择性比色识别。通过对杯腔大小(杯[n], n = 4,6,8),不同手性胺基团及其引入位点(杯芳烃的上缘或下缘)的调控合成不同类型的手性胺杯芳烃;通过配体交换和点击化学等偶联技术将杯芳烃组装到银纳米粒表面;研究杯芳烃组装的银纳米粒对芳香氨基酸的比色手性识别。阐明其手性识别的机制，为合成高效、灵敏、稳定的手性传感器提供依据。

本研究项目的结果主要集中于对杯芳烃和柱芳烃等手性大环配体修饰的界面材料手性识别性能的研究，其中主要包括以下三个方面的内容：1）表面修饰手性配体的金纳米、银纳米、量子点对手性氨基酸、氨基醇等手性小分子表现出良好的手性识别性能，推动了纳米粒子用于可视化手性检技术的发展；2）手性大环组装的2D界面对手性糖、手性药物以及DNA表现出手性选择性识别，实现了弱的手性相互作用到宏观可视的界面浸润性的转化；3）手性3D纳米通道具备优良的检测性能，在实现手性药物和蛋白手性选择性检测的同时，纳米尺度限域效应使手性识别信号得以放大，为手性检测提供了新的思路。.项目执行期间，在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Commun.等国际学术期刊上发表研究性论文38篇。并受邀在Chem.-Asian J.和Chem. Commun.上撰写关于“手性杯芳烃传感器”和“杯芳烃功能化的3D界面分子识别”的综述文章。培养博士毕业生4人，硕士毕业生18名。产生了良好的社会效益，体现出较高的学术价值。所取得的研究成果完成了预定目标。