【人物与科研】上海交通大学崔勇教授课题组：基于BINOL的手性共价有机框架用于手性识别

导语

手性是自然界的一个本质特征，在多种化学和生物过程中起着至关重要的作用。共价有机框架（COFs）是一种新兴的晶态有机多孔聚合物，其具有可控的组分、结构和性能。然而，由于COFs的结晶过程难以控制，目前仅有少数的几例手性COFs被合成出来。上海交通大学崔勇教授课题组在手性共价有机框架的合成方面做了一系列开创性的工作，近日，该课题组成功合成了基于手性联萘酚BINOL骨架的手性COFs。相关研究成果发表于J. Am. Chem. Soc.（DOI: 10.1021/jacs.9b02153）。

崔勇教授课题组简介

崔勇教授课题组成立于2005年。目前课题组成员有教授2名，博士生18名，硕士生4名。课题组主要从事手性分子设计、合成与组装，包括手性金属有机框架材料（MOF）、共价有机框架材料（COF）、大环和笼状化合物的合成以及手性材料用于不对称催化和手性识别与分离等方向的研究。

崔勇教授简介

崔勇，上海交通大学教授、博士生导师。1999年在中国科学院福建物质结构研究所获理学博士学位；1999至2000年在中国科学技术大学从事博士后研究；2001至2005年在美国北卡罗莱纳大学和芝加哥大学从事博士后研究；2005年起任上海交通大学化学化工学院教授、博士生导师。2010年获国家杰出青年科学基金。主要从事金属有机、分子组装和手性多相催化与分离等方面研究工作。已在国际重要学术期刊J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Nature Commun.和 Adv. Mater.等期刊上发表论文60余篇, 论文被他引3000多次。研究工作被Nature Chemistry, Nature China, Chemical Science, 《有机化学》和《科学通报》等选作研究亮点评述或专题报道，获得了国内外同行的高度评价。主持和承担国家自然科学基金、国家重大基础研究计划（973）、教育部基础重点项目、上海市基础研究重大和重点项目、教育部和上海市人才基金等多项研究课题，2017年获上海市自然科学一等奖（1/2）。

前沿科研成果

基于BINOL的手性共价有机框架用于手性识别

手性是自然界的基本属性，对生命的起源和人类的生活起着至关重要的作用。手性化合物在医药、农业等领域具有重要的应用。手性多孔材料是一种重要的手性材料，由于其具有多孔的性质，因此在手性催化、手性分离和手性识别等领域具有非常广泛的应用。共价有机框架是近年来发展的一类通过共价键连接的多孔有机晶体材料，手性COFs材料的构筑是该领域发展中的难点之一, 手性COFs目前报道较少，利用本征手性单体构建手性COFs依然困难重重，大部分具有优良手性催化、传感等性质的手性分子没有被构建为COFs。

基于前述提到的手性COFs的构筑难题，目前已经报道的手性COFs主要分为两类，一类是对已有的COFs通过后修饰，或单体前修饰上手性基团，再进行COFs的结晶生长。另一类是合成带有反应官能团的本征手性的单体，再与其他单体组合进行COFs的合成。后者的难度要大很多，目前仅有金属希夫碱和Taddol类单体被成功合成为手性COFs。作者以轴手性的联萘酚为起始手性分子，通过5步反应合成了基于联萘酚的手性二醛化合物，跟不同的胺类单体构建了两例手性联萘酚COFs（CCOF 7和CCOF 8），并将其用于一系列手性分子的手性荧光识别（图1）。

图1. CCOF 7和CCOF 8的制备途径

（来源：J. Am. Chem. Soc.）

其中的CCOF 7 可以剥离为纳米二维层，作者利用TEM、AFM对其二维薄片进行系列表征，证明块材的CCOF 7可以被剥离为5-6层。随后，作者将剥离后的二维薄层7-NS进一步利用静电纺丝的方法制备了复合膜，薄层7-NS和膜在溶液和固态下都具有荧光。薄层7-NS在溶液中可以选择性识别不同构型的手性萜类化合物，并且薄层7-NS跟未剥离的块材相比，选择性增强。膜则可以在气态气氛下手性识别这些手性萜类化合物（图2）。

图2. 薄层CCOF 7和膜的手性识别萜类化合物效果图

（来源：J. Am. Chem. Soc.）

这一成果近期发表在J. Am. Chem. Soc.上，该论文作者为：Xiaowei Wu, Xing Han, Qisong Xu, Yuhao Liu, Chen Yuan, Shi Yang, Yan Liu, Jianwen Jiang and Yong Cui。

关于人物与科研

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