伴隨著超分子化學的誕生與發展, 大環分子一直是超分子體系的重要構筑基元^[1]. 幾十年來, 以冠醚、環糊精、杯芳烴、葫蘆脲、柱芳烴等為代表大環分子因其優異的客體識別性質而被廣泛用于功能超分子體系的設計與構建^[2]. 然而上述大環主體分子的基本分子骨架并不具備熒光基團, 因此通常需要依賴客體分子的熒光性質或者通過多步反應對大環結構作進一步化學修飾才能實現熒光主客體體系的構筑^[3]. 鑒于熒光性質在檢測、傳感、成像等領域的重要用途, 發展具有豐富光物理性質的新型大環骨架是一個亟需突破的重要的研究方向. 

最近, 中國科學院理化技術研究所叢歡課題組^[4]報道了一種新型熒光大環分子領結芳烴(BowtieArene, 圖1). 該分子在結構上融合了具有聚集誘導發光性質的四苯乙烯單元^[5]和具有客體識別性質的柱芳烴單元^[6], 有對稱的酷似領結的幾何形狀.分子中含有兩個與柱[5]芳烴尺寸一致的大環空腔, 因此不僅具有與柱[5]芳烴相仿的主客體性質和蒸汽吸附性質, 還表現出已有的柱芳烴骨架所不具備的刺激響應熒光性質^[7,8]. 

利用作者課題組原創發展的單膦配體diAnthPhos^[9]促進的鈀催化偶聯反應, 繼而通過縮合關環反應可以快速合成領結芳烴分子. 分子在不同比例四氫呋喃(THF)/水混合溶劑中的最大熒光發射值變化幅度接近100 nm；并且在外力或有機小分子蒸汽^[10]的刺激作用下均展現出了顯著的熒光變色. 進一步的結構表征和理論計算結果均表明領結芳烴的熒光性質與其分子堆積狀態緊密相關. 綜上所述, 領結芳烴為開發新型熒光大環分子提供了重要的啟發和借鑒, 此外該分子獨特的雙環結構和多種性質使其在分子傳感、熒光成像等領域有望獲得進一步應用. 

該文發表在Chin.J.Org.Chem.2020,40(2):549-550. 

DOI:10.6023/cjoc202000010, 掃描或識別二維碼查看原文。

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