【超分子手性层次 3.】
(3. 超分子手性诱导)
手性诱导(chiral induction),即是通过添加少量的“手性源”,诱导大部分非手性的主体使其产生手性,类似“点石成金”。与手性开关、手性传递和手性放大过程相似,它也是超分子层次的手性现象。但已逐渐成为化学家们越来越推崇的研究方向。
我们都知道,某些手性的东西想得到,却很难获得。那么能不能有办法,将一开始比较平庸的非手性原料“变成”具有手性特质的材料呢?于是相关领域的化学家们自然关注到超分子手性现象。超分子手性体现的是有多个分子作为构筑单元,通过分子间的一些作用力使它们在特定的空间中形成一个具有手性的组合结构。这种有序的结构通常以螺旋的形式表达出来,类似我们人体内的DNA螺旋结构。
手性超分子的构筑单元可以是手性或非手性的无机分子、有机分子、高分子,甚至是生物大分子。通过超分子组装的方法,利用一些非共价键的弱相互作用(π-π共轭堆积、氢键、金属−配体络合作用、酸碱作用、范德华力)可构筑不同功能的超分子手性体系。
一般情况下,超分子组装体手性不是由单一驱动力构筑的,而是由以上多种非共价键作用力协同作用得到的。这些非共价键作用力一般是可逆的,因而其构筑的超分子组装体结构具有良好的动态可逆性和可调控性,为组装体结构的调节控制提供可能,也赋予了组装体丰富多样的结构和功能。超分子组装体的优势还在于其不仅兼具了其各个组装基元的性质, 而且其整体性能明显高于各组装基元性能的简单叠加。
近年来,借鉴超分子化学的组装策略构筑具有特殊结构和优异性质的手性纳米材料,已经发展成为开发手性材料的有效途径之一。物质是人类社会进步的基础。经过100多年的不懈努力,手性物质的研究已经进入到了一个崭新的发展阶段。化学家们已经渐渐了解了手性物质创造的规律,从采用手性源的不对称合成到不对称催化合成,从分子手性到大分子手性再到超分子手性,人们已经发展了许许多多的手性试剂、手性催化剂、不对称合成新反应和新方法,并创造出了许许多多的手性物质,其中包括手性药物、手性农药、手性液晶材料等,极大地推动了手性物质化学的发展。
丰都智愚河畔环境技术工作室