
近日,药学院青年教师陈文卓在化学领域国际顶级期刊《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society, IF=15.0)发表了题为“Double Cation−π Directed Two-Dimensional Metallacycle-Based Hierarchical Self-Assemblies for Dual-Mode Catalysis”的原创性研究论文(https://doi.org/10.1021/jacs.3c05143)。Journal of the American Chemical Society(JACS)是公认的国际化学领域顶尖期刊,论文涵盖化学、材料、物理、生命科学及生物医学等诸多领域。
二维超分子组装体由于具有独特的平面特性,其在催化、药物递送及吸附分离等领域受到广泛关注。为满足其日益增长的复杂性和功能性需求,以结构离散、骨架明确的金属大环作为基元,通过分级自组装构筑功能性二维有序超分子组装体,展现出显著的研究价值和应用潜力。然而,基于金属大环的二维有序分级自组装体的制备仍然是一个挑战,严重制约了二维有序分级自组装体的性质和应用。本研究设计合成了C3对称的六边形Pt(II)金属大环M(C1π1)3,以及一类C2对称的含苯环和两个碱金属阳离子Na+的单体(C2π2)2-1/2/3;两个组分通过双重阳离子–π导向策略自组装,实现了Pt(II)金属大环的空间受限排列和自下而上三个层级的组装生长,成功构筑了规整有序、具有两种明确孔结构的二维有序分级自组装体(CπMNS)。此外,作者将所构筑的具有两种明确孔结构的CπMNS应用于催化领域,结果表明,其可负载并高度分散两种不同的纳米催化剂实现双模催化,且均表现出增强的催化剂稳定性、选择性和催化活性。该工作不仅创新性地展示了一种基于金属大环的二维分级组装体,拓展了用于前沿应用的金属大环基分级材料的范围;而且发展了双重阳离子-π导向策略调控金属大环二维自组装路径的新方法,为人工设计和控制基于大环结构的二维分级结构提供了一种通用策略。

药学院青年教师陈文卓为文章的第一作者,西北工业大学田威教授为通讯作者。该项目得到国家自然科学基金项目(82304889、22022107和22071197)的支持。