南开大学Angew：生物灵感设计柔性多孔有机笼识别乙烷客体分子

南开大学Angew：生物灵感设计柔性多孔有机笼识别乙烷客体分子

多孔有机笼POCs（Porous Organic Cage）在许多研究领域都得到广泛的关注。但是，以往的研究通常关注于内部孔隙的功能化设计，使用外部孔隙的研究比较罕见。迄今为止，POC对功能化的外孔进行合理设计和构建仍然是一个严峻的挑战，通常需要通过反复的试错试验测试。          

有鉴于此，南开大学李柏延研究员、李琳教授、青岛科技大学Shuo Zhang等受到疏水性蛋白的启发，通过疏水性“分子间口袋”概念设计POC（即NKPOC-DS），通过二硫化学键与疏水基团组装外部孔隙，产生强烈的超分子相互作用，而且得到静电势（ESP）图和单晶X射线衍射测试的证实。           

本文要点

1）通过外部孔隙的柔性，NKPOC-DS表现了对C2H6选择性独特“呼吸”现象，同时这种柔软性对其他气体没有反应，包括C2H4、CH4、CO2、N2和H2。这种对C2H6的特异性识别使NKPOC-DS能够优先从C2H6/C2H4混合物中吸附C2H6。            

2）仿生在功能POC设计中的创新方法为操纵笼子的包装提供了新的见解，为客体分子的识别和吸附分离等应用提供帮助。

参考文献:

Baiyan Li, Laiyu Zhang, Qiong Lei, Mao Yi, Zhiyuan Zhang, Xin Lian, Jian Xu, Shuo Zhang, Lin Li, Xian-He Bu, Bioinspired “Intermolecular Pocket” in Soft Molecular Crystal of Porous Organic Cage Exhibiting Reversible Guest Recognition, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202421753

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421753