通过对映体不平衡提升手性光学活性，超越同手性组装体

《Nature Communications》：Surpassing homochiral assemblies in chiroptical activity through enantiomeric imbalance

　　

摘要

通过超分子自组装增强不对称性对于理解生物学中的手性现象以及开发功能性手性光学材料至关重要。虽然“多数决定原则”决定了杂手性组装体的手性，但其手性光学信号通常比同手性组装体弱。在这里，我们证明了通过控制对映体失衡可以提升手性光学活性，使其超过同手性组装体的水平。以丹磺酰谷氨酸二酰胺的对映体为研究对象，我们发现通过精确调节对映体过量值，可以引发结构重组，从而在特定的对映体过量值下获得最高的圆二色性及圆偏振发光强度，这些强度甚至高于纯对映体组装体。模拟研究表明，少量存在的对映体会形成“手性寡聚体”，这类寡聚体由不同比例的对映体组成，通过有效的倾角优化局部发色团的对齐方式，进而增强手性光学活性。这一策略能够克服由外消旋或近外消旋混合导致的传统信号衰减问题，实现基于手性失衡的不对称增强效应，为设计高性能手性光学材料提供了合理的理论依据。