手性金属有机分子容器的可控组装

The proposal is aimed at rational design and controlled synthsis of chiral metal-organic molecular containers using enantiopure biphenol and Schiff-base derivatives (for example the derivatives of dipyrrole,diketone and pyridine-aldehyde) as linear or bent bridging ligands, based on the principle of coordination chemistry and supramolecular chemistry. On the base of their structural features, the as-synthesized containers will be explored for asymmetric catalysis (e.g. Diels-Alder reaction and Michael reaction) and recognition and separation of racemic organic molecules (e.g. amines, alcohols, amino acids and sugars). To obtain high efficient catalytic and separation systems, we will extensively study the influence of organic ligands,inorganic building blocks and synthetic methods on structures and properties of products and the relationship between structures and properties. This effort will lead to a series of homochiral nanosized molecular coordination containers with great potential for chirl recognition and separation and asymmetric catalysis and help us to further understand the process of the transfer, amplification, and storage of chirality in confined spaces and to facilitate the development of chiral science and technology.

以手性希夫碱和联酚等功能有机体为平台,合成配位能力、长度、空间和电子结构不同的联吡吡咯、乙酰丙酮、二硫乙酰和吡啶-酮类等线性或弯曲手性有机配体；基于对称性匹配原则，利用金属配位调控和组装方法,组装制备具有孔洞尺寸不一的手性金属有机笼等分子容器, 实现对特定材料的结构和手性的可控制组装和调控；根据材料的手性分子单元和结构特征, 选择适合的不对称催化反应(如Diels-Alder和Michael反应等等)、分离底物(如胺、醇和氨基酸等)、手性识别对象(如胺、醇、糖及相关生物活性分子等),研究分子容器在手性识别、拆分和催化反应中的性能，探索有机结构基元的电子、空间和手性结构和制备方法与材料结构与性能之间的关系,探索限阈分子体系中手性存储、诱导、传递和放大过程的特点和规律，促进手性科学和技术的发展。

以手性希夫碱和联酚为基本平台，设计合成了多种配位能力，长度和电子结构不同的羧酸吡啶官能化的手性配体，基于配位化学与超分子化学的相关原理，利用挥发和溶剂热等方法制备合成除了具有不同尺寸孔洞或孔道的分子笼容器与金属-有机框架等。研究了这些手性材料在手性识别与分离以及不对称催化等方面的应用。实现对特定材料的结构和手性的可控制组装和调控，探索了结构与性能之间的关系。利用一边是碳氮双键，另一边是碳氮单键的手性Salalen配体与金属锌组装得到了一种手性配位螺旋型分子笼，手性分子笼之间通过超分子作用力从而有序堆积形成三维的多孔结构。疏水的螺旋空腔和刚性的几何结构使得该分子笼可以通过荧光的变化用于糖类和胺类的手性识别。.在国际重要学术刊物上发表SCI 研究论文29篇，包括J. Am. Chem. Soc 7篇，Angew. Chem. Int. Ed 1篇和Nat. Commun 2篇，部分研究工作被Synfacts选作研究亮点进行报道。