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西北大學韓英鋒教授課題組綜述:基于含氮雜環(huán)卡賓配體的有機金屬超分子構筑策略
配位導向的超分子自組裝因其在催化、生物醫(yī)藥、分子識別等領域展現(xiàn)出廣闊的應用前景而引起廣泛的研究興趣。相對于Werner型配體(即羧酸,吡啶等),氮雜環(huán)卡賓(NHC)作為強的σ電子給體,具有制備簡單、易修飾及與金屬成鍵穩(wěn)定等諸多優(yōu)點,近年來被廣泛應用于有機金屬超分子體系的構筑。

最近十年,基于氮雜環(huán)卡賓配體的有機金屬組裝體得到了非常迅速的發(fā)展,盡管各種各樣不同幾何構型的有機金屬超分子相繼被報道,但是仍然缺乏關于合成策略的系統(tǒng)綜述。而構筑策略對于有機金屬超分子體系的結(jié)構精確設計與調(diào)控至關重要。近年來,西北大學化學與材料科學學院韓英鋒教授課題組在功能化的金屬卡賓組裝體的構筑,后合成修飾(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 13360?13364Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 3986?3991; J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 13614?13621),發(fā)光和生物應用(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59,10073–10080CCS Chem., 2021, DOI: 10.31635/ccschem.021.202100780)等領域取得了系列進展。近日,該課題組在Sci. China Chem.雜志上發(fā)表了題為“Strategies for the construction of supramolecular assemblies from poly-NHC ligand precursors”的綜述,作為前一篇基于氮雜環(huán)卡賓配體有機金屬超分子的制備和后合成修飾綜述(Chem. Rev., 2018, 118, 9587?9641)的補充,本文從合成方法進行分類展開,系統(tǒng)總結(jié)了有機金屬超分子的構筑策略,特別綜述了近5年來基于氮雜環(huán)卡賓配體的有機金屬超分子最近進展和應用。

根據(jù)組成與結(jié)構的不同,基于氮雜環(huán)卡賓有機金屬超分子體系的合成策略主要包括:直接一鍋法,轉(zhuǎn)金屬法,分步組裝法,改進的一鍋法。特別是最近發(fā)展的改進的一鍋法在復雜有機金屬超分子體系和互鎖有機金屬籠的制備上具有明顯的優(yōu)勢。同時,改進的一鍋法在合成雜配體的矩形有機金屬環(huán)和籠方面將會成為充滿期待的新領域。文章最后也綜述了近五年有機金屬超分子體系在后合成修飾、主客體化學、發(fā)光性質(zhì)和生物醫(yī)藥中的最新應用進展。他們堅信,這篇綜述中所涉及的有機金屬超分子種類仍不能完全涵蓋這一領域的全部內(nèi)容,未來理論與實驗的更進一步的發(fā)展,更多研究人員的加入會讓這一領域更加豐富多彩。

詳見:Yang Li, Jian-Gang Yu, Li-Li Ma, Man Li, Yuan-Yuan An & Ying-Feng Han*. Strategies for the construction of supramolecular assemblies from poly-NHC ligand precursors. Sci. China Chem. 2021,DOI: 10.1007/s11426-020-9937-4。






作者簡介

李陽:現(xiàn)為西北大學化學與材料科學學院一年級在讀博士生。自2016年進入韓英鋒教授課題組,一直從事功能化的金屬卡賓配合物的設計和制備,并研究其在發(fā)光,細胞成像,生物醫(yī)藥上的應用。在韓老師的指導下,研究成果在Angew. Chem. Int. Ed.CCS Chem.等期刊上發(fā)表。

 

余建剛:衢州學院副教授。在江南大學獲得碩士學位后,2015年在德國明斯特大學獲得博士學位(導師:Gerhard Erker)。2016年進入西北大學韓英鋒課題組從事博士后研究,現(xiàn)從事金配合物的合成,表征與性質(zhì)研究。 

 

韓英鋒:西北大學化學與材料科學學院教授,博士生導師。2009年獲得復旦大學博士學位后留校工作,2011年晉升副教授,2015年破格獲得博導資格。2016年以人才引進方式調(diào)入西北大學,任秦嶺學者特聘教授、博導。主要從事功能導向的有機金屬化學,超分子化學研究??蓱糜谛》肿樱ǖ獨?、氫氣、甲烷、一氧化碳、乙烯等)活化與轉(zhuǎn)化的金屬配合物的設計與合成,利用金屬碳鍵的形成和斷裂制備功能目標分子;利用超分子自組裝制備可應用于主客體化學、小分子選擇性吸附與分離的功能材料。





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