近期，我院在阴离子自组装功能分子笼体系的研究连续取得重要突破。青年教师左维和西北大学贾传东教授合作在化学领域顶级期刊《德国应用化学》(Angew.Chem.Int.Ed., 影响因子：16.823)连续发表2篇研究论文，第一篇题目“Less is More: A Shortcut for Anionocages Design Based on (RPO32-)-MonoureaCoordination”，左维为共同第一作者，第二篇题目“Stereoselective Assembly of Hydrogen-Bonded Anionic Cages Dictated by Organophosphate-Based Chiral Nodes”，左维为第一作者，西安工程大学为第一单位。
分子笼作为仿蛋白质空腔结构的人工分子组装体，在分子识别、仿酶催化、智能材料等领域展现出广阔的应用前景。其中氢键分子笼由于其组装驱动力与蛋白质的同源性，有望为理解与模仿生命体系功能调控机制提供重要的小分子模型。然而，受限于氢键导向自组装理论基础的匮乏，能够用于氢键分子笼构筑的有效方法寥寥无几。
该研究团队通过借鉴磷酸化蛋白的氢键模式，利用有机磷酸盐-单脲配位单元作为新型组装节点，这一策略用更简单的单脲替代邻苯基二脲作为氢键给体，用三配位点的有机磷酸（R-PO32-）替代四配位点的无机磷酸（PO43-）作为氢键受体，成功构筑了荧光型、四螺旋阴离子笼，使阴离子成为一种前所未有的功能化阴离子笼的功能位点，并为阴离子功能化分子笼的构筑提供丰富选择（Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202210478）。
基于前期工作，模仿金属配位分子笼利用金属手性节点的策略，该研究团队又发展了一种高效构筑氢键笼的超分子合成策略，利用市售有机磷酸盐作为手性节点来决定所得到的螺旋阴离子笼的立体化学。由于有机磷酸-单脲的作用较弱，得到的动态阴离子笼具有一定手性选择性，但处于快速平衡状态（在室温的核磁共振时间尺度上）。通过降低温度或添加结合性强的阳离子作为模板，可以提高其立体选择性的程度。该负离子笼具有易获取的组分和手性识别特性，为其在手性传感、对映体分离不对称催化和手性材料等方面的应用提供了广阔的前景（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202300470）。
全文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202210478
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/ange.202300470
