贵金属化合物的分子识别新策略

贵金属化合物的分子识别在冶金、催化、纳米材料制备、药物运输等领域发挥着巨大的作用。贵金属化合物的分子识别主要是通过配体的孤对电子与贵金属中心发生直接的配位作用(第一球层配位)实现的。另一种贵金属化合物的分子识别是通过主体化合物与贵金属配体之间的弱作用（第二球层配位）实现的。也有一些主体化合物同时与贵金属化合物发生第一球层及第二球层配位。

美国圣母大学的Bradley D. Smith（点击查看介绍）课题组近日提出了一种贵金属化合物分子识别的新策略。与以上方法不同的是：该策略中的大环主体分子并不直接配位于贵金属中心，而是围绕贵金属构筑了一系列的非共价作用基团，从而实现贵金属化合物的选择性分子识别。

作者报道了一种基于均四甲基苯的新四内酰胺大环，该大环的八个甲基与四个亚甲基的空间位阻作用使大环具有刚性结构以及很好的溶解度，与此同时，大环中的四个酰胺键作为氢键的供体同时指向大环中心。通过分子静电势图可以看出，八个甲基略带正电，而苯环中心略带负电，这种分子电势的分布可以很好地与卤素贵金属化合物形成形状互补：偏负电性的卤素配体可以与偏正电性的酰胺氢键供体以及八个甲基发生静电吸引，同时偏正电性的贵金属中心可以与偏负电性的苯环中心发生静电吸引。他们得到了含有AuCl₄^-、AuBr₄^-、PtCl₄^2-和Pd₂Cl₆^2-等贵金属的六种主客体复合物晶体结构，以此证明该策略的有效性和普适性。

这种超分子识别贵金属化合物的策略提供了一种在温和环境下实现可逆包合贵金属化合物的新思路，有望为贵金属冶炼与回收、催化、磁性材料、纳米材料药物运输等领域带来新的突破。相关研究结果发表在J. Am. Chem. Soc. 上，第一作者为刘文奇（Wenqi Liu）博士。

该论文作者为：Wenqi Liu, Allen G. Oliver and Bradley D. Smith

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Macrocyclic Receptor for Precious Gold, Platinum, or Palladium Coordination Complexes

J. Am. Chem. Soc., 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b04155

导师介绍

Bradley D. Smith

http://www.x-mol.com/university/faculty/2954