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杨成/伍晚花课题组发现超分子自抑制现象

访问量:发布时间:2022-02-16

分子动力学与反应物浓度直接相关,一般情况下反应速度随反应物浓度的增加而增加。另一方面,由于生物大分子的精细结构和功能,酶反应的自我抑制在生物调控中是必不可少的。然而,自抑制在人工物理化学系统中很少被观察到,建立一个具有可控自抑制特性的人工分子/超分子系统是一个挑战,但无疑是构建具有高级自调节功能的分子/超分子系统的必要条件。近日,金沙总站6165登录入口杨成/伍晚花课题组在J. Am. Chem. Soc.期刊上发表了题为“The More the Slower: Self-Inhibition in Supramolecular Chirality Induction, Memory, Erasure, and Reversion”的论文,报导了在超分子手性诱导、记忆、擦除和逆转过程中,柱五芳烃(柱[5])衍生物表现出的一个前所未有的自抑制现象(图1)。

1 柱五芳烃手性诱导过程中的自抑制

将手性丙氨酸乙酯加入到具有大体积取代基修饰的柱[5]溶液中,使其SPRP构象平衡发生移动,从而导致了时间依赖的手性诱导过程。有意思的是,加入的手性诱导剂越多,竟然导致手性诱导速度更慢。因此,手性诱导剂具有激活剂和抑制剂的双重作用。研究表明这种自抑制实质上是由三重串联平衡的动力学偶合造成的。此外,用非手性竞争结合剂替代手性诱导剂可以记忆手性信号,对映异构诱导剂可以消除和逆转手性信号,并同样表现出自抑制特性。化学修饰可以控制中间平衡的动力学,从而精确控制手性诱导、擦除和逆转的动力学。总之,该工作报道了首例人工超分子诱导的自抑制现象,通过操纵中间动力学建立了一种新的手性记忆系统,可以通过温度、浓度和化学修饰来控制手性诱导、擦除和逆转,为控制超分子系统动力学提供了新的思路。

论文的第一作者是纪杰城博士和韦雪琴副教授,通讯作者是伍晚花副教授、罗奎教授和杨成教授。

课题组网站链接:http://yangchenggroup.com/

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c13210

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