共价设计与离子氢键协同驱动的C形单体自组装构建水相容纳米管

《Chemical Science》：Salt-Bridged Macrocycles as Building Blocks for Aqueous Supramolecular Nanotube FormationOpen Access

　　通过自组装实现纳米管状结构的程序化构建，一直是超分子化学领域面临的一大挑战，尤其是在水相环境中针对分子尺度（1-5 nm）尺寸的孔径进行目标设计时。本研究提出了一种将共价设计与离子氢键相互作用相结合的策略，用于生成离散的环状结构，随后这些环状结构堆叠形成纳米管。环化与聚合两种超分子过程均通过以下技术的组合进行了独立研究：1H NMR、DOSY NMR、质谱、荧光光谱、小角X射线散射（SAXS），以及AFM、TEM和Cryo TEM显微成像技术。经过定制的C形单体可以通过建立双羧酸根：脒离子盐桥相互作用，高保真度地环化为异源二聚体环，该过程可在极性和非极性溶剂中发生，并通过螯合协同效应加以稳定。在水相环境中，大环之间的疏水π-π相互作用驱动超分子聚合，形成直径约4 nm的纳米管。这种前所未有的方法验证了一个用于自下而上构建纳米管的通用平台，使其能够与水兼容，并拓展了功能纳米结构的设计空间。此内容仅可通过PDF获取。? 2026 作者。由英国皇家化学会出版本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议发布。您可以在其他出版物中使用本文的材料，无需向RSC另行申请许可，但须正确注明出处且不得用于商业目的。