我院苏纪豪教授课题组在双缘去对称化柱[6]芳烃的合成及其性质研究方向取得重要进展，相关研究成果近日以“Rim-Differentiated” Pillar[6]arenes”为题，发表于《德国应用化学》Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 62, e202204589。
1967年Charles Pedersen发表冠醚及其模板导向合成的开创性工作， 打开了大环化合物研究的大门，并引领了主客体和超分子化学的半个多世纪以来的发展。然而，在诸多大环芳烃中，对位亚甲基桥连的环番芳烃因其合成繁琐并未获得关注，直到2008年日本化学家Tomoki Ogoshi首次报道了由五个对苯二酚单元通过亚甲基对位桥连的柱[5]芳烃简易合成，之后此类大环骨架才开始获得超分子化学研究领域的青睐，并用于纳米载药体系及高分子材料化学中。
在柱芳烃大环骨架的各种修饰取代模式里，双缘去对称化柱芳烃(Rim-Differentiated Pillararenes)因其两缘可具有不同种类的化学官能团，是构筑双亲性自组装体系和纳米通道及表面修饰的理想结构，但是合成产率低，分离纯化难度高，是大环芳烃领域的一个挑战。苏纪豪教授课题组围绕这一难题展开研究，已在双缘去对称化柱[5]芳烃的合成优化、衍生化、手性化学及物理有机化学方面取得诸多进展 (J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 74; Org. Lett. 2019, 21, 3976; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 3994; J. Org. Chem, 2020. 85, 11368) 。
苏纪豪教授课题组在运用其前期开发的“预导向”合成法来制备双缘去对称化柱[5]芳烃的过程中，收集粗产物进行晶体生长时，“偶然”发现另一成分的晶体。通过核磁共振、高分辨质谱以及X射线单晶衍射数据分析，确定了该化合物为八个潜在六元柱芳烃大环异构体之一，从而首次成功实现双缘去对称化柱[6]芳烃的合成、分离与表征。有趣的是，不同于同系列柱[5]芳烃采取标志性的柱状构象与上下不同两缘，此一双缘去对称化柱[6]芳烃在固态中具有类似杯[6]芳烃的1,3,5-交替构象与闭合的大环空腔。基于此发现，作者进一步研究了双缘去对称化柱[6]芳烃的模版引导合成、主客体性质、固态构象变化、以及通过外壁电荷转移相互作用的柱[6]芳烃-富勒烯复合物结构。
该研究工作在苏纪豪教授指导下完成，第一作者为课题组2020年硕士毕业生晁阳(现为天津大学Han Zuilhof课题组博士生)。此项研究工作也得益于Han Zuilhof教授的协助，并得到繁星科学基金(SN-ZJU-SIAS-006)与国家自然科学基金(21871208、22011530163)的资助。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202204589
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