编辑推荐：
本文聚焦基于大环芳烃（MAs）构建的金属有机笼（MOCs），阐述其合成的两种主要方法，按 MAs 类型分类探讨结构特点、构效关系及应用，还指出研究面临的挑战并展望未来，为相关领域研究提供参考。
基于大环芳烃的金属有机笼研究进展
金属有机笼（MOCs）是一类独特的超分子化合物，通过金属导向自组装形成明确的三维结构。其内部空心且离散的架构，使其在分子识别、药物递送、催化等众多领域大显身手。研究人员不断探索，期望开发出结构更复杂、功能更多样的 MOCs，而这很大程度上依赖于有机配体的创新。
大环有机化合物作为早期超分子宿主，为超分子化学奠定了基础。在众多大环化合物中，大环芳烃（MAs），像杯芳烃、间苯二酚杯芳烃、连苯三酚杯芳烃、环三藜芦烃、柱芳烃等，凭借其独特结构，成为构建复杂超分子结构的得力 “砖石”。近年来，MAs 常被用作有机配体构建 MOCs，MA-based MOCs 整合了大环和金属配位的优势，拥有双重空腔，在多个前沿领域展现出巨大应用潜力。本文将聚焦基于大环芳烃构建的离散型 MOCs，不涉及 MA 基配位框架材料，如金属有机框架（MOFs）或扩展配位聚合物。
基于杯芳烃的 MOCs
杯芳烃通常由对取代酚和甲醛在碱催化下环化低聚而成，是一类具有亚甲基桥的篮子状大环芳烃。因其对阴离子、阳离子和中性分子具有强亲和力，在主客体化学中是重要的超分子宿主。杯芳烃独特的形状和丰富的功能化可能，使其在构建 MOCs 方面具有很大优势，研究人员利用其结构特点，探索出多种构建 MOCs 的方法，这些 MOCs 在分子识别、催化等领域展现出独特性能。
基于间苯二酚杯芳烃的 MOCs
间苯二酚杯芳烃与杯芳烃关系密切，因其独特的碗状芳香空腔，成为构建 MOCs 的重要原料。它的稳定性源于连接相邻苯环上特定位置羟基的桥连基团，这种结构增强了分子刚性，使其更易于进行超分子组装。基于间苯二酚杯芳烃构建的 MOCs，在主客体化学、材料科学等领域有广泛应用前景，科研人员正深入研究其结构与性能关系，以进一步拓展应用。
基于连苯三酚 [4] 芳烃的 MOCs
1999 年，Mattay 等人通过连苯三酚（1,2,3 - 三羟基苯）单元和醛在酸驱动下的缩合反应，合成了碗状的连苯三酚 [4] 芳烃（PgCs）。PgCs 由四个连苯三酚衍生结构组成，与杯芳烃相似。它的出现为构建 MOCs 提供了新的选择，其独特结构赋予基于它构建的 MOCs 特殊的性能，在分子识别、催化等方面表现出优异特性，吸引了众多科研人员的关注。
基于环三藜芦烃的 MOCs
环三藜芦烃（CTV）及其 C3对称类似物是具有富电子空腔的金字塔形大环，是设计分子胶囊的理想框架。功能化的 CTV 衍生物可通过定向金属配位（如 Pd2+、Fe3+ ）或氢键自组装成纳米级笼子。基于 CTV 构建的 MOCs，如金属隐烷（由金属离子桥连两个 CTV 单元形成封闭空腔）、M4L4和 M4L6四面体等，在气体存储、分子分离等领域展现出潜在应用价值。
基于柱芳烃的 MOCs
柱芳烃是一类新兴的大环芳烃，由 Ogoshi 等人于 2008 年首次报道。它由对苯二酚单元通过亚甲基在对位连接而成，具有刚性、富电子且对称的结构。柱芳烃易于合成，在边缘可进行功能化调节，这些特点使其成为构建配位驱动 MOCs 的优质框架。基于柱芳烃构建的 MOCs 在药物递送、传感器等领域展现出独特优势，是当前研究的热点之一。
结论与展望
本综述系统梳理了基于大环芳烃构建的 MOCs 在设计、合成和应用方面的进展。杯芳烃、间苯二酚杯芳烃、连苯三酚 [4] 芳烃、环三藜芦烃和柱芳烃等，各自凭借独特的结构和功能优势，为 MOCs 的发展提供了多样选择。通过将这些大环与金属配位策略相结合，科研人员解锁了 MOCs 在多个领域的应用。然而，该领域仍面临挑战，如进一步提高 MOCs 的稳定性、优化合成方法以实现大规模制备等。未来，随着研究的深入，MA - based MOCs 有望在更多领域取得突破，为生命科学、材料科学等领域的发展带来新机遇 。
