近日，我院胡晓玉教授团队在超分子大环的手性调控方面取得重要研究进展，相关研究成果以《Dynamic Regulation of Supramolecular Chirality in an Amphiphilic Dimeric Macrocycle through Azobenzene-Based Photoisomerization》为题，发表于国际顶级期刊《Advanced Science》（IF: 14.1）。该论文以江西师范大学为第一完成单位，胡晓玉教授为通讯作者，田雪琪博士为共同第一作者。
大环主体分子通常具有较高的结构对称性。柱[n]芳烃因重复芳香单元呈对位桥连，对称性尤为突出，由此形成刚性柱状构象和固有平面手性。该手性可通过客体与空腔间的非共价作用进行调控。目前手性调控策略主要集中于构建手性裸大环、准[1]索烃或（准）轮烷，所用衍生物多为完全亲水性或完全疏水性结构；而对其自组装产物的手性调控则关注较少。两亲性柱芳烃因能够形成具有响应性和自适应特性的纳米结构，在自组装过程中发挥着关键作用。当前的合成工作大多聚焦于对边缘区域修饰以实现两亲性；尚未有通过meso-位修饰同时维持主客体结合能力以及双亲性大环核心完整性的实例。
为此，胡晓玉教授团队报道了一种在柱芳烃meso位实现功能化的两亲性二聚柱芳烃的合成方法。该嵌有四苯乙烯（TPE）结构的柱[5]芳烃-[15]对环芳烃偶联物（m-TPE WP5-PCP）具有固有的两亲性，其中[15]对环芳烃部分作为疏水组分，柱[5]芳烃单元则作为亲水部分。这两种不同大环化合物在meso位通过双键直接偶联，在保留各自结构特性的同时，产生了具有新颖自组装行为的正交结构。此外，基于柱芳烃固有的平面手性，研究团队进一步利用该大环和手性客体构建了光驱动体系，以调控组装体的手性，从而实现对所得超分子组装体手性的精确控制。得益于该二聚大环的正交分子识别能力，m-TPE WP5-PCP的平面手性最初是通过将丙氨酸盐穿入大环空腔来诱导产生的。为了实现体系的手性翻转，引入了丙氨酸功能化的偶氮苯衍生物，使光照能够作为外部刺激来触发这个动态过程。在365 nm紫外光照射下，偶氮苯发生从反式到顺式的异构化，同时诱导大环化合物手性状态的外消旋化。这种变化改变了整个体系的化学势，使其偏离热力学平衡状态。停止紫外光照射后，亚稳态的顺式偶氮苯通过热弛豫逐渐恢复到热力学更稳定的反式构型，并使体系恢复平衡，同时大环化合物的手性得以恢复。这一过程同时对层次化形貌进行了调控，实现了螺旋纳米管与球形纳米颗粒之间的适应性转变。该策略不仅推动了超分子手性的动态控制，还为自适应纳米材料的开发提供了多种途径。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.75410
[三审三校：田雪琪 胡晓玉 熊 斌]
