质子触发的螺旋体结构转化及发光机制研究取得新进展

2011-4-07 10:02 来源: 中国科学院
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  三螺旋体和单螺旋体在水介质条件下的可逆转化

  螺旋结构普遍存在于自然界中并作为生物结构中常见的基本单元在多种生理活动中发挥着至关重要的作用。利用分子自组装技术构筑螺旋超分子结构并研究其在环境扰动下的结构转变,对揭示复杂的生命现象和生理过程具有重要意义。

  在国家自然科学基金、中科院重要方向项目及福建省自然科学基金重点项目的支持下,福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室张杰研究员领导的课题组,利用羧基取代的新型柔性联吡啶鎓盐,基于氢键作用构筑了分别具有单股螺旋和三股螺旋结构的超分子组装体,通过控制pH值成功实现了三螺旋体和单螺旋体在水介质条件下的可逆转化,从分子水平上揭示了羧基间氢键模式对螺旋体转化的重要影响;同时发现,伴随着螺旋体结构的转化,化合物呈现出有趣的质子响应的发光行为。相关结果已发表在近期出版的德国《应用化学》杂志上(Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 1149-1153)。

  该课题组近年来利用具有优良光电化学活性的紫精/联吡啶鎓衍生物,围绕新型紫精/联吡啶鎓基多功能分子组装体的设计合成及性能开展了系统的研究工作,实现了多类功能分子组装体的构筑,如利用含潜手性基团的紫精衍生物并结合氢键作用实现了手性水合超分子螺旋体的构筑(Chem. Commun., 2009, 59-61)、合成了具有选择性客体吸附和指示能力(Chem. Eur. J., 2009, 15, 11890-11897)及具有客体依赖性荧光响应能力的分子组装体(Chem. Commun., 2011, 47, 2667-2669)等。