中科院福建物研所洪茂椿院士Angew. Chem. :从非手性基元构筑的金属有机框架中诱导手性
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手性被认为是生命的独特标志,因为几乎所有的生物大分子都具有手性。因此,探索生物体的手性起源一直是科学界最引人关注的领域。为了解开该谜题,科学家们开展了广泛的研究,但真实世界中生物体的手性起源的仍然存在争议。因此发展能真实体现生物体手性起源复杂性的手性诱导体系对于理解生物体的手性起源具有非常重要的意义。
为了探索自然界的手性起源,许多非手性的外部刺激包括各种物理场及化学试剂被用于从手性前躯体中诱导手性,但是外部刺激如何诱导手性的产生还不清楚。要破解这一难题,需要发展高度可控的手性诱导体系用于捕获手性产生过渡态。
近日,中科院福建物质结构研究所的洪茂椿院士团队发展了一个新的基于非手性前躯体诱导手性产生的自组装体系,在该体系中,手性产生的驱动力被证明是来源于非手性模板参与的动力学控制的自组装过程;进一步地,通过对手性诱导过渡态的捕获揭示了模板诱导的手性产生的过程;最后,通过对模板的定向改造实现了对大批量样品的手性取向和分布的控制。
系列实验证明,吡啶作为模板诱导了手性的产生,同时手性产生的驱动力来源于吡啶参与的动力学控制的自组装过程,该过程可以通过改变模板的量及反应温度来进一步精确调控,从没有诱导,到部分诱导,再到完全诱导。
通过手性诱导过渡态的捕获,提出了吡啶参与的手性产生和放大的过程。
根据提出的手性产生机理,在吡啶的对位引入一个小的手性基团,利用该吡啶衍生物实现了对大规模样品的手性取向和分布的控制。
总之,该工作不仅代表了一种全新的、可能与自然界手性起源有关的手性诱导过程,而且揭示了非手性外部刺激如何从非手性前躯体中诱导手性,并为手性MOFs的合理制备提供了一种新的思路。
原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202013885
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