超分子手性
手性C超分子聚合物及其制备方法[发明专利]
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专利名称：手性C超分子聚合物及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：张阿方,吴金雕,林尧东,仲国强,徐刚,刘延军,李文申请号：CN201910326820.2
申请日：20190423
公开号：CN110078932A
公开日：
20190802
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种手性C分子及其制备方法。
该分子的结构式为：。
该C分子能够在溶剂中，通过超分子作用力下，自发组装堆叠形成超分子聚合物。
该C超分子聚合物在二氯甲烷中呈现出超强的手性信号，并且具有极强的荧光效应。
在超分子聚合物的基础上，发生丁二炔基元在紫外光照下的拓扑聚合反应，使得聚合物中相邻的C分子之间形成共价键，从而实现从超分子聚合物向共价聚合物的转变，形成更稳定的聚合物。
该方法利用超分子化学方便可设计的优点，实现了超高的手性诱导以及避免了传统共价化学合成聚合物产生的各种不可控因素。
基于超分子聚合物实现的手性诱导、传递和放大，在手性材料、光学器件、生物医用材料等方面有重要应用价值。
申请人：上海大学
地址：200444 上海市宝山区上大路99号
国籍：CN
代理机构：上海上大专利事务所(普通合伙)
代理人：顾勇华
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临高射流式纳米微气泡技术方案(手性传递共组装制备超分子凝胶用于构筑肉眼可视对映体识别体系)
临高射流式纳米微气泡技术方案（手性传递共组装制备超分子凝胶用于构筑肉眼可视对映体识别体系）对映体识别在有机化学，药物化学，材料化学和生命科学的发展中有着至关重要的作用。
近日，复旦大学朱亮亮研究团队提出一种用于广泛识别手性对映体的超分子凝胶策略，通过分子间手性传递以及嵌段共聚物微相分离的协同作用从结构层面而非化学层面来扩大手性对映体的识别，并通过超分子凝胶的塌陷使手性识别具有肉眼可视性（Fig. 1）。
Fig. 1 共组装超分子手性结构以及对映体识别凝胶-胶束变化仿照自然界中的手性结构，人工手性体系在手性传感器，不对称催化，手性光电器件，对映体分化等方面发挥重要的作用。
对映分化通常依赖于手性材料与引入的立体异构体之间的一些立体选择性相互作用，因此当前的人工手性体系通常仅对一种或几种手性异构体具有特定的对映选择性。
一些研究者利用对映体分子与手性凝胶因子特定的不对称取代反应构筑可视的手性拆分凝胶结构（J. Am. Chem. Soc., 2023, 132, 7297；Adv. Mater., 2023, 25, 5304, etc.），然而通过单一材料设计来感测一系列手性物种的单一对映异构体是一项巨大的挑战。
面对这一挑战，朱亮亮团队设计出分层共组装体系以充分放大有机凝胶与对映体结构的立体选择性相互作用。
他们将具有轴手性的分子“连接器”—带有咪唑基修饰的联萘基衍生物（R）-DN通过氢键作用与非手性嵌段共聚物PS-b-PAA在乙醇中发生共组装，手性传递作用诱导形成具有相分离结构的扭曲纳米纤维。
嵌段共聚物的微相分离结构有效的将联萘基团分隔开来，使超分子结构具有荧光增强、圆二色信号（CD）和圆偏振发光（CPL）放大效应（Fig. 2）Fig. 2 超分子共组装体系以及有机凝胶放大的光学信号特性在这样的超分子结构中，手性“连接器”充当凝胶的交联纳米纤维中的支架，使凝胶具有高度的对映体敏感性，在加入一系列微量的（S）-对映体（原子手性、轴手性、点手性、手性聚合物等）后凝胶发生塌陷，扭曲纤维结构转变为胶束状，并伴随着凝胶荧光发射猝灭和CPL信号的削弱（Fig. 3）。
超分子凝胶的手性功能应用_手性分子识别与不对称催化_靳清贤
Progress in Chemistry，2014，26（ 6） ： 919 ～ 930
Based on supramolecular chiral information and nano structures，supramolecular gels have become important means for preparation of chiral nano-materials，asymmetric catalysis and chiral molecular recognition．
catalysis 3. 1 Self-assembly strategies for asymmetric
organocatalysis 3. 2 Asymmetric catalysis in supramolecular gels 4 Conclusion and outlook
1 引言
超分子凝胶（ supramolecular gels） 是指具有明确 的结构和分子量的有机小分子在溶剂（ 有机溶剂、
摘 要 超分子凝胶通过形成三维空间网络结构将溶剂液体相固定化，是一类重要的软物质材料。由于超 分子凝胶能快速形成，自组装形成的纳米结构均一、可调，且可大规模制备，因此成为超分子化学、纳米技术 以及材料科学研究的重要研究方向之一，并在诸多领域得到广泛的功能研究和应用拓展，如在材料模板、光 电开关、药物释放、分子识别和超分子催化等方面已有大量研究报道。由于超分子凝胶具有固-液相可逆转 变、可控组装等特性，成为了超分子手性和分子手性研究的重要载体。近年来超分子凝胶在超分子手性催 化、手性分子识别等方面取得了一系列重要突破，为超分子凝胶功能应用开辟了新的空间，为手性科学研究 提供了新的手段和方法。 关键词 超分子凝胶 自组装 不对称催化 手性识别 中图分类号： O641. 3； O648. 17； O621. 3 + 4 文献标识码： A 文章编号： 1005-281X（ 2014） 06-0919-12
自组装体系的超分子手性研究-中国科学院化学研究所
客观评价：一、关于超分子手性手性是一个令化学家、生物学家以及物理和材料学家都非常关注的问题。
尽管分子手性的研究已经很深入，但是超分子手性的研究仍然处于起步和发展阶段。
以关键词chiral或者chirality 在web of Science上搜索，有30多万条，而以超分子手性(supramolecular chirality) 为关键词，在Web of Science上搜索发现，共有2478条相关条目（截止到2017年1月2日）。
项目组以非手性分子在界面组装中的对称性破缺现象的发现为契机，拓展了超分子手性的相关研究，在有关超分子手性的论文发表中，Minghua Liu (Liu MH或者LIU MINGHUA)发表的论文数排名第一。
由于超分子手性的相关研究工作，2015年应邀为Chemical Review撰写了超分子手性的综述。
Liu, M.; Zhang, L.; Wang, T., Supramolecular Chirality in Self-Assembled Systems. Chemical Reviews，2015, 115 (15), 7304-7397.二、对本项目相关成果的评价该推荐书所涉及研究成果发表在JACS、Angew.Chem.Int.Ed., Adv.Mater.等期刊上，包括代表性论文8篇。
相关研究成果的原创新与科学意义受到国际著名科学家或学术组织/机构的积极评价。
相关引文发表在包括Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem.Soc.、Angew.Chem.Int.Ed.、Adv. Mater. 和Curr. Opin. Colloid & Interface Sci等权威学术期刊上。
项目组的部分研究结果也被Science杂志作为亮点报道。
主要第三方评价如下：1. 针对科学发现点1（首次发现了非手性分子在界面组装中的对称性破缺现象，揭示了其本质与普遍性）的评价国际知名超分子专家，英国皇家化学会会士，Phys. Chem. Chem. Phys. 副主编Ariga 教授在胶体与界面化学领域的综述性期刊中（Curr. Opin. Colloid &Interface Sci., 2008, 13, 23）评论我们在气液界面通过氢键组装产生超分子手性的工作（J. Am. Chem. Soc., 2004,126, 1322）是“气/液界面超分子手性的开创性研究”(Pioneering research on supramolecular chirality at the air-water interface）；他在另一篇综述（Sci. Technol. Adv. Mater. 2008, 9, 014109）中评论到“刘和合作者首先发现了非手性巴比妥酸在界面转移膜中手性结构的形成（…by Liu and coworkers, who first discovered formation of spiral (chiral) structures in transferred monolayers of a non-chiral barbituric acid derivative.);德国马普胶体化学研究所从事界面组装以及手性的著名科学家V ollhardt在同期的综述中（Curr. Opin. Colloid & Interface Sci. 2008, 13, 31）也表达了完全相同的观点;针对二维的超分子手性结构，Science选为Editors’ Choice，以近期文献亮点“都卷起来了（All wound up）”为题，进行了报道(Science, 2004, 303, 591)；2. 针对科学发现点2（揭示了基于非手性分子构筑的超分子体系中的手性开关与记忆效应，实现了由外消旋分子构筑的超分子手性体系与识别功能。
手性分子生命的起源及其在异丙基化合物中的应用
手性分子生命的起源及其在异丙基化合物中的应用手性分子指的是在空间上具有镜像对称性，但无法通过旋转或平移重合的分子。
在生命起源中，手性分子扮演了重要角色。
例如，蔗糖只能识别右旋光学异构体，而氨基酸和核酸碱基只能识别左旋光学异构体。
因此在生命的细胞中，大部分分子都是手性的。
生命起源学说认为，最初的生命是从非手性分子中，通过某种机制产生了手性分子的。
目前，我们知道手性分子可以通过以下几种方式产生：1. 自发不对称合成：有些化学反应可以自行产生手性分子，即自发不对称合成。
这种合成方式的原理是，在反应初期出现对称破缺，导致生成的产物分子具有手性。
2. 催化非对称合成：催化非对称合成是通过手性催化剂产生手性产物的一种方法。
手性催化剂可以把非手性起始物转化为手性分子。
3. 超分子化学：超分子化学可以通过一些分子自组装成立体有序的结构，从而产生手性分子。
手性分子不仅在生命起源中扮演着重要的角色，在药物制剂中也起着至关重要的作用。
例如，左旋多巴的药效是右旋多巴的2倍，而右旋多巴则无法被有效地利用。
因此，在药物研发中，通过识别和筛选手性分子，可以得到更安全和有效的药物。
另一个应用领域是异丙基化合物。
异丙基化合物是指分子结构中含有异丙基基团（CH3CHCH3-）。
这种化合物常用作有机合成和医药领域的原料。
然而，随着环境和健康问题的不断暴露，对其生产和使用进行了大量的限制。
在这种情况下，手性化学成为了异丙基化合物的重要分析方法。
通过硬件键解离区分出其中不同手性异构体，可以准确判断异丙基化合物的性质和环境归属。
此外，一些高端分析技术，如光致动态稳定性谱、核磁共振、质谱等也被广泛应用于异丙基化合物的手性分析。
总之，手性分子在生命起源和社会各领域都发挥着重要作用。
我们可以通过深入研究和理解手性化学的机制和应用，推动科学和技术的发展。
【国家自然科学基金】_超分子手性_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140730
科研热词 推荐指数 配位聚合物 1 超分子组装体 1 超分子手性 1 荧光 1 胶凝剂 1 氢键 1 有机凝胶 1 掺杂 1 手性光学开关 1 手性 1 席夫碱 1 zn(ⅱ) 1 2,3-氧-异丙叉基-l-酒石酸根 1
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
科研热词 合成 配位聚合物 超分子手性 识别性能 自组装 联萘类刚性环状齐聚物 氨基酸 晶体工程 手性超分子化合物 手性识别 复合功能 单晶结构 分子钳 分子基材料 修饰电极 α -猪去氧胆酸 x射线单晶衍射 j-聚集体 2(5h)-呋喃酮 1,2-乙二胺
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2014年 科研热词 配位聚合物 荧光 v-型配体 超分子配合物 超分子化学 纳米尺寸金属 立体化学,光化学 环糊精 核酸 手性识别 分子识别 光催化 g-四链dna 推荐指数 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
科研热词 超分子手性 手性 香豆素 配体 配位聚合物 超分子结构 超分子凝胶 螺旋链 自组装 聚二乙炔 纳米纤维 磁性 水热条件 柔性间隔基 晶体结构 手性铜(ⅱ)配合物 手性复合聚集体 嵌段共聚物 圆二色谱 吡啶 双层结构 lb膜 l-o-磷酸丝氨酸 1,10-邻菲啰啉
一种超分子手性纳米催化剂及其制备方法和应用[发明专利]
![一种超分子手性纳米催化剂及其制备方法和应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6a4a422c6d85ec3a87c24028915f804d2b1687cc.png)
专利名称：一种超分子手性纳米催化剂及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：韩杰,袁干印,孙晓环,郭荣
申请号：CN202210014907.8
申请日：20220107
公开号：CN114289070A
公开日：
20220408
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本案涉及一种超分子手性纳米催化剂及其制备方法和应用，以单手性小分子樟脑磺酸为掺杂剂和诱导剂合成单手性聚苯胺，R‑CSA和S‑CSA分别诱导合成R型和S纳米纤维；通过氨水溶液对单手性聚苯胺进行去掺杂、通过巯基乙酸进行再掺杂、吸附铜离子形成R‑PANI‑TA@Cu2+和
S‑PANI‑TA@Cu2+纳米纤维。
本发明提供的超分子手性催化剂可以选择性的催化一种构型的DOPA 分子，超分子手性R‑PANI(TA)Cu2+催化剂对R‑DOPA反应更快；而S型催化剂对S‑DOPA反应更快；超分子手性催化剂不含有手性小分子，仅仅依靠聚苯胺的超分子手性排列就可实现不对称催化，这极大拓宽了不对称催化剂的设计思路。
申请人：扬州大学
地址：225009 江苏省扬州市大学南路88号
国籍：CN
代理机构：北京远大卓悦知识产权代理有限公司
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手性超分子纳米结构的调控及其相关功能研究报告
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald184技报告导读LHC实验ATLAS物理研究金山(中国科学院高能物理研究所)摘 要：在Higgs粒子研究、SUSY粒子寻找和top夸克物理研究中完成了多项物理成果。
在VBF过程的Higgs粒子研究中，率先使用多变量分析法应用到Higgs粒子衰变到双光子过程的物理分析中，显著提高了分析的灵敏度，使得我们能够首次在VBF过程中观测到Higgs粒子存在的证据，进一步确认了已发现的Higgs粒子。
在超对称SUSY粒子寻找研究中，率先开展了在含双tau粒子的末态中寻找stau的等SUSY粒子，并在一个软轻子过程中寻找SUSY粒子，研究了信号区域的选取和优化、本底过程的详细分析以及实验数据的统计解释。
还在H →WW过程的研究和top物理研究，包括单top事例的产生、top夸克的自旋关联等重要工作中做出了主要贡献的工作。
关键词：大型强子对撞机 ATLAS 希格斯粒子 超对称The Report of the ATLAS Physics Study at LHC ExperimentJin Shan(Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences)Abstract ：ATLAS Chinese Cluster (ACC) made leading contributions in many important physics topics, including study of Higgs particle, searches of SUSY particle and study of top quark physics. In the VBF Higgs production studies, ACC firstly applied MVA technique, which significantly improve the sensitivity of the analysis so that we observed the first evidence of VBF Higgs boson production in ATLAS experment. ACC firtly performed the analysis to search for SUSY particles in the di-tau final states which is sensitive to the stau particle searches, we also deeply involved in the SUSY search with one soft lepton final state. We played leading role in the above two SUSY analyses, including in the signal region definition, background study and statistical interpretation of physics results. ACC members are the editors of physics papers of the above Higgs and SUSY papers. ACC also made major contributions to the H →WW decays and top phsycis studies, including the single top production and top spin correlation measurements.Key Words ：LHC; ATLAS; Higgs boson; SUSY阅读全文链接（需实名注册）：http://w w w.nstrs.c n/x ian g x iBG.aspx?id=50803&f lag=1手性超分子纳米结构的调控及其相关功能研究报告刘鸣华 陈鹏磊(中国科学院化学研究所)摘 要：研究包括:(1）环己二胺诱导下TPPS组装体螺旋结构的可控构筑及其超分子手性的控制;(2)金属离子诱导的超分子手性翻转和调控：智能超分子水凝胶;(3)凝胶调控的拓扑化学反应及其超分子手性;(4)超分子手性的传递及基于动态共价键的超过分子手性光学开关。
超分子组装与超分子手性
超分子组装 超分子手性 超分子组装与手性的关系 超分子手性的应用前景 总结与展望
目录
CONTENT
超分子组装
01
超分子是指由两个或更多分子通过非共价键相互作用形成的复杂体系。
超分子
特点
应用领域
超分子具有自组装、自识别、自组织等特性，可以在一定条件下自发形成有序结构。
超分子在化学、生物学、医学、材料科学等领域有广泛应用。
药物筛选与设计
在药物设计中的应用
1
2
3
利用超分子手性可以制备具有特定性能的功能材料，如光电器件、磁性材料和催化材料等。
功能材料制备
超分子手性可以用于制备具有响应性和自适应能力的智能材料，如形状记忆材料和刺激响应材料。
智能材料
通过超分子手性组装，可以对材料表面进行改性，改变其润湿性、抗生物污染性和抗腐蚀性等性能。
超分子手性主要来源于超分子组装的几何排列、组分的形状或手性组分的引入。这些因素可以导致超分子结构中的不对称性，从而产生手性。
超分子手性的来源主要包括以下几个方面
超分子组装的几何排列可能导致不对称性。例如，通过特定的组装方式，可以将手性组分以不同的方式排列，从而产生超分子手性。
某些非手性组分在超分子组装过程中可能呈现出手性特征。例如，某些有机分子可以通过特定的组装方式形成螺旋形结构，从而产生手性。
在生物医学中的应用
总结与展望
05
研究进展
已成功构建多种复杂超分子结构，包括二维和三维晶体、囊泡、螺旋等。
深入理解了超分子间的弱相互作用，如氢键、π-π堆积、疏水作用等。
当前研究进展与挑战
实现了超分子组装的有序度和可控性，为功能超分子材料的发展奠定了基础。
超分子化学及其在手性药物识别中的应用
超分子化学是一门新兴的研究领域，它结合了化学、物理、生物学和材料科学等多种学科，探讨分子间的相互作用，以及它们如何影响材料的性质和结构。
它的研究目的是利用两个分子之间的相互作用，来控制和调节材料的性质和结构，并用来实现其他应用目的。
超分子化学在手性药物识别中的应用是一个新兴的方向，它利用特定分子之间的相互作用来分子识别，从而有效地发现和检测手性药物。
例如，可以利用层析来分离和识别手性药物，利用氢键相互作用来识别手性药物，和利用分子间氢键力来识别手性药物。
超分子化学还可以用来设计新型活性材料，用于识别和检测药物分子，从而有效地发现和检测手性药物。
此外，超分子化学还可以用来设计新型药物包装材料，用于包装、存储和传输药物分子，从而提高药物的有效性和安全性。
总之，超分子化学在手性药物识别中的应用可以说是一项新兴的工作，它可以用来控制和调节材料的性质和结构，从而有效地发现和检测手性药物，并且可以设计新型药物包装材料，用于包装、存储和传输药物分子，从而提高药物的有效性和安全性。
卟啉文献
自组装机理研究
红外光谱研究
我们从红外光谱图上观察到：与自由卟啉的红外相比，自组装聚集体的红外 特征吸收峰基本上没什么变化，这进一步证明了，无论是纳米纤维还是纳米 球聚集体都是由自由卟啉组成的。
红外光谱分析：多肽二级结构α螺旋向β折叠转化
据文献报道，在红外光谱中约 1650~1655cm-1处出现一个尖 锐的吸收峰和约1546~1550cm-1 处出现一个中等强度的吸收峰 分别应对于采取α螺旋二级结 构多肽链上酰胺I带和酰胺II代 的振动。随着多肽二级结构 α螺旋向β折叠的转化，酰 胺I带和酰胺II代的吸收峰都向 低波数移动，同时出现一个肩峰。
β折叠是蛋白质的二级结构,肽键平面折叠成锯齿状,相邻肽链主 链的N-H和C=O之间形成有规则的氢键,在β折叠中,所有的肽键 都参与链间氢键的形成,氢键与β折叠的长轴呈垂直关系. β折叠可分为平行式和反平行式两种类型，它们是通过肽链 间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的条状纸片 侧向并排而成，每条纸片可看成是一条肽链，称为β折叠股，肽 主链沿纸条形成锯齿状。α－碳原子位于折叠线上，由于其四面 体性质，连续的酰氨平面排列成折叠形式。需要注意的是在折 叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面，并交替的从平面上下二 侧伸出。平行折叠片比反平行折叠片更规则且一般是大结构， 而反平行折叠片可以少到仅由两个β股组成。
超分子组装机理
由于多肽通常在非经性溶剂中采取的是α螺 旋，在极性溶剂中采取β折叠二级结构。
超分子纳米结构的电流-电压性质（电导率）：具有良好的半导体导电性
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
手性卟啉化合物自组装螺旋纳米结构 的研究
电子吸收光谱及CD光谱分析
聚集体形貌分析
不加钾离子
高中化学手性分子归纳总结
高中化学手性分子归纳总结手性分子是化学中一个非常重要的概念，它具有对称性，镜像对称的分子不是同一个分子。
这篇文章将对高中化学中的手性分子进行归纳总结。
一、手性分子的定义与特点手性分子是指具有非超可重叠镜像关系的分子，也就是说，镜像对称的分子不是同一个分子。
手性分子具有以下特点：1. 非对称性：手性分子在空间上没有内部平面、中心对称或轴对称元素，导致其不具有对称性。
2. 光学活性：手性分子可以使线偏振光发生旋光现象，称为光学活性。
它可以将线偏振光分为左旋光和右旋光，分别记作（−）和（＋）。
3. 可旋光性：手性分子的旋光度与物质的浓度、温度、溶剂等因素有关。
其旋光度可以通过旋光仪进行测量。
二、手性分子的分类手性分子可分为两类：单一手性分子和混合手性分子。
1. 单一手性分子：单一手性分子指的是只存在一种手性的分子。
例如，氨基酸和糖类分子都是单一手性分子。
其中，氨基酸具有左旋和右旋两种手性，而糖类分子具有多种手性。
2. 混合手性分子：混合手性分子指的是同时存在多种手性的分子。
例如，含有两种以上手性中心的有机化合物就是混合手性分子。
三、手性分子的表达式与命名化学中通常使用化学式、结构式或三维投影式来表达手性分子。
1. 化学式：手性分子的化学式可以使用分子式进行表示，例如，D-葡萄糖的化学式为C6H12O6。
2. 结构式：手性分子的结构式可以通过二维平面结构来表示手性中心和它们之间的连接关系。
3. 三维投影式：手性分子的三维结构可以使用立体投影式表示，常见的有锥式投影、新兰投影和沙夫投影等。
手性分子的命名则依据其结构进行。
常见的手性分子命名规则有R/S命名法、D/L命名法和E/Z命名法。
四、手性分子的应用手性分子在化学、药学、生物学等领域中具有重要的应用价值。
1. 药学应用：许多药物中的活性成分是手性分子，因为手性分子对生物体的相互作用具有明显的差异，例如，左旋多巴是帕金森病的常用药物。
2. 合成化学：手性分子的合成对于有机合成非常重要。
使用标准实验室设备可复制地合成了单手性或手性的阶梯状超分子
使用标准实验室设备可复制地合成了单手性或手性的阶梯状超分子东京大学的一个研究小组使用标准实验室设备可复制地合成了单手性或手性的阶梯状超分子。
通过从含有非手性前体的旋转溶液中逐渐除去溶剂，它们能够产生优先沿特定标的目的扭曲的螺旋。
这项研究可能会导致新的和更便宜的药物生产方法，并最终解决关于生命如何开始的挥之不去的困扰之一。
生命最重要的分子(包罗DNA，蛋白质和糖)最显着的特征之一就是它们具有“手性”，即手性。
也就是说，所有活生物都选择依赖一个分子，而不成叠加的镜像则什么也不做。
这有点像拥有一只狗，它只会拿起您的左手手套，而完全忽略右手手套。
当您考虑手性对在化学上相同时，将变得更加令人困惑。
当从非手性前体开始时，这使得仅生产一种手性分子极其困难。
早期生活如何以及为什么选择一种惯用的惯用手法是生物学中的一个主要问题，有时被称为“同手性问题”。
一种假设是，某些早期的不平衡破坏了左手和右手分子之间的对称性，并且这种变化在进化过程中被“锁定”。
现在，东京大学的研究人员已经证明，在适当的条件下，宏不雅旋转会导致形成特定手性的超分子。
这是使用旋转蒸发仪完成的，旋转蒸发仪是化学实验室中的标准设备，用于通过轻轻去除溶剂来浓缩溶液。
第一作者Mizuki Kuroha说：“以前人们认为宏不雅旋转不会引起纳米级分子的手性，这是因为分子的大小不同，但是我们已经证明分子的手性确实可以在旋转标的目的上变得固定。
”按照她的理论，一些原始旋涡中捕捉的古老生物分子决定了我们今天所拥有的惯性。
这些结果不仅可以洞悉生命的同质性，并且还代表了纳米分子化学与宏不雅流体动力学相结合的开创性外不雅。
”这项研究还可以为不需要手性分子作为输入的手性药物提供新的合成途径。
手性超分子凝胶材料的研究进展
（ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋ ｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ｍｅ ｔ ａ ｌ Ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ Ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ ｓ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｊ ｉ ａ ｏ Ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ２ ０ ０ ２ ４ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
究前景进行 了展望 。
关键 词 ： 超分子凝胶 ；手性 ；自组装 ；纳米纤维
中 图 分 类 号 ：Ｕ ２ １ ４ ． ９
文 献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１ ６ ７ ４—３ ９ ６ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ４ ２ ０—１ １
Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｓ ｕｐｅ ｒ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕｌ ａ ｒ Ｃｈ ｉ ｒ ａ ｌ Ｇｅ ｌ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ
ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｈ ｉ ｒ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｒ ｏ ｍ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ａ ｒ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ｔ ｏ ｎ ａ ｎ ｏ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｉ ｆ ｂ ｅ ｒ ｌ ｅ ｖ ｅ １ ．Ｉ ｎ ｍｏ ｓ ｔ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ，ｃ ｈ ｉ ｒ ａ ｌ ｉ ｎ ｆ ｏ ｍａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ
第３ ２卷
第 ７期
中 国 材 料 进 展
ＭＡＴＥＲＩ ＡＬＳ ＣＨＩ ＮＡ
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． ７
２ ０ １ ３年 ７月
超分子手性
0.5
0.0 400 500 600 700 800 Wavelength /nm
1. 可以通过界面的静电相互 作用形成复合膜
2. 在膜中TPPS进行p-p堆积 形成J-Aggregate
3. 复合膜具有CD信号
1. 基于静电作用的组装
1. 尽管TPPS和两亲分子均是非手性的，我们总是能够获得有 手性的有序膜.
De Rossi, et al. Angew. Chem. 1996, 35, 760
在晶体， 液晶以及聚集体溶液中均发现了非手性 分子可以形成手性的高级结构， 别现象，分子结构与高级结构的手性之间没有明 确的关系？
气液界面的组装
Langmuir monolayer
LB films
分子取向, 分子排列,相互作用的调控
Ag+ Ag+ Ag+ Ag+ Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Ag+
Transfer
NpImC17-Ag(I) LB Film
NpImC 17 NpImC 17 NpImC 17 NpImC 17 NpImC 17 NpImC 17 NpImC 17
Pure Water
Transfer
NpImC17 LB Film
Ar
Ar
HN N AgNO3
*
N
N Ag *
n
Surface Pressure (mN/m)
Langmuir, 1997, 13, 4807-4809.
50
40
30
b
c
20
a
d
10
0 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
[毕业论文]分子的组装、超分子手性与图案化功能π-体系
![[毕业论文]分子的组装、超分子手性与图案化功能π-体系](https://img.taocdn.com/s3/m/aa459773793e0912a21614791711cc7931b778d2.png)
2）We have chosen a series of nonionic achiral porphyrins to investigate the annealing effect on organization behavior and supramolecular chirality of the LS films, and further study the effect of peripheral substituents and central metals. We have
超分子手性晶体工程学
超分子手性晶体工程学
童金;于澍燕
【期刊名称】《大学化学》
【年(卷),期】2024(39)3
【摘要】晶体工程学是在超分子自组装基础上发展起来的,跨越晶体学、材料科学、合成化学的交叉学科。
超分子手性晶体工程属于晶体工程学的一大分支,运用晶体
工程学原理和方法设计手性超分子合成子,构筑出手性超分子晶体材料,并进一步探
讨对映体选择性识别分离和催化方面的应用前景。
【总页数】8页(P86-93)
【作者】童金;于澍燕
【作者单位】北京工业大学环境与生命学部化学系自组装化学实验室
【正文语种】中文
【中图分类】G64;O6
【相关文献】
1.调控从非手性双钯(Ⅱ)和双铂(Ⅱ)配位组装中心同非手性蒽基吡唑配体组装的配
位分子角的超分子手性构筑2.超分子凝胶:结构多样性与超分子手性3.“互联网+”时代中职学校专业群数字化资源建设中的教学团队建设路径——以智能制造为例4.非手性液晶聚合物中超分子手性结构的诱导与光照固定5.化学所在卟啉超分子纳
米结构的可控组装、超分子手性研究方面取得新进展
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有序薄膜的手性研究方法
OBS = CD + LD + Br
a
Light path
film
当 a=90°时 Br (双折射) =0
OBS = CD + LD
CD特点
• CD is only observed at wavelengths where absorbances of R & L components of circularly polarized light are not zero i.e. in absorption bands.
• In general is much more conformation dependent than
自然界的手性优择现象
COOH H CH NH2
CONH2 D-Asn
COOH NH2 CH H
CONH2 L-Asn
OH
HO
OH
OH
HO
O
D-glucose
OH
HO
OH
HO
O
OH
L-glucose
手性药物分子对生命体的作用
沙利度胺 （反应停）
O
lidomide
O
N OO
朝光源看， 电场矢量方向按顺时针方向旋转的，称为右圆偏
振光； 电场矢量方向按逆时针方向旋转的，称为左圆偏
振光。
圆二色性 (circular dichroism, CD)
• 光学活性分子对左、右圆偏振光的吸收 也不同，使左、右圆偏振光透过后变成 椭圆偏振光，这种现象称为圆二色性。
圆二色性的表示
• 吸收(率)差 = L - R A = AL – AR
完全的非手性分子能否形成手性组装体? 如果可以, 什么样的非手性分子可以形成手性组装体?
手性起源, 手性功能材料
手性的表征方面-CD原理
平面偏振光 (Plane polarized light)
E
M 平面偏振光
振动方向保持不变 振幅发生周期性变化
E vectors Polarizer
圆偏振光的方向
手性＋手性 手性＋非手性 非手性＋非手性
1.手性分子自组装—形成具有一定组成或有序的超分子结
构,表现出单个手性分子所不具备的手性特征
2. 非手性分子与手性分子共同组装—非手性分子在手性
环境的诱导下产生诱导手性
3.完全由非手性分子组装形成—形成的超分子通过自身
结构的特点表现出手性
2
有关超分子手性的三个重要概念
背景-分子手性与超分子手性
Molecular Chirality
Louis Pasteur
(1822-1895)
Supramolecular Chirality
Jean-Marie Lehn
(1939-)
超分子手性 (Supramolecular Chirality)
通过非共价键弱相互作用力构建立体结构，使原本不具备 手性的分子在一定条件下表现出手性信号(CD信号)，或者 可以使原有的手性通过一定的聚集形态以非线性的方式得 以放大
Spontaneous Symmetry Breaking
Sergeants-and-soldiers principle ： the control of the helical sense of large numbers of cooperative achiral units (the soldiers) by a few chiral units (the sergeants)
1. 手性分子组装形成手性超分子
3
2. 非手性分子与手性分子共同组装成的手性超 分子－诱导手性
➢手性模板诱导 ➢主客体中的诱导手性 ➢螺旋诱导
6
2.1 手性模板诱导
模板与花菁分子之间强静电作用 花箐分子自聚集 花箐聚集体与模板表面沟槽尺寸吻合
“majority-rules” effect：a slight excess of one enantiomer leads to a strong bias toward the helical sense preferred by the enantiomer that is present in majority.
• 手性识别与组装 手性分子之间的识别作用、组装和聚集
• 手性（生命）起源
分子手性与超分子手性
结构要素
重要意义
关键科学问 题
分子层次的手性 不对称中心，轴，面 药物，手性材料
拆分，高效催化转化， 放大，传递
分子聚集体层次的手性
不对称的二维或者三维结构
分子识别，手性材料
如何有效地实现手性堆积， 新概念手性：放大，传递， 记忆，开关
O NH
(R)-thalidomide
手性材料与信息科学
手性液晶显示材料
J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 1161-1167.
手性科学研究的基本科学问题
• 手性合成 手性源的产生、手性的传递和复制（表达）、手 性的放大
• 手性结构与检测 手性分子的拆分、检测及结构表征；高级手性结 构的表征
film b
线 性 改 变 b 角 (0360o) 测 多 条 CD 光 谱 求平均
(mDeg)
光路
样品
a: 求平均的方法
60
a
b: 连续旋转方法
40
b 20
0
-20
-40
200 250 300 350 400 Wavelength (nm)
J. Am. Chem. Soc., 2003, 125, 5051
超分子组装与超分子手性
胶体、界面与化学热力学实验室
刘鸣华
liumh@
提
纲
➢什么是手性 ➢手性的表征方法 ➢什么是超分子手性 ➢超分子手性中的几个重要概念 ➢典型的超分子手性 ➢如何从非手性分子组装手性超分子
手性是自然界的基本特性
两个most
Most organic molecules are chiral Most of the molecules of importance to living systems are enantioenriched. Examples include: Amino Acids; Sugars; Proteins; Nucleic Acids; Vitamins; Terpenes; Alkaloids; and Steroids.