基于Pillar[5]芳烃的超分子通过六氢键作用及主客体相互作用形成级联组装结构

《Langmuir》：Cascade Assembly of Pillar[5]arene-Based Supramolecules Formed by Hexahydrogen Bonding and Host–Guest Interactions

通过六水氢键调控超分子体系的亲疏水性，构建了Hamilton楔形柱[5]芳烃-巴比妥酸衍生物-四苯基乙烯基团探针的组装体系，在非极性和极性溶剂中分别形成有序纳米片和囊泡结构，实现高灵敏度和选择性的有毒污染物检测及酸响应信息加密。

　　

通过多种非共价相互作用构建的超分子聚集体由于其模块化和可控的组装方法，在各个领域引起了广泛关注。在这项研究中，我们提出了一种新方法，通过六氢键相互作用在极性溶剂中引入结构多样的分子，从而调节超分子系统的亲水性和疏水性。为了研究宿主-客体相互作用和氢键对超分子聚集体形成的协同效应，我们设计并合成了具有汉密尔顿楔形功能化的柱状[5]芳烃（H₁）、含有亲水或疏水链的巴比妥酸衍生物（C_1–2），以及以四苯乙烯（TPE）为核心的外来分子（G）。通过正交的两步组装过程，我们制备了两种类型的超分子聚集体：H_{1C1G和H1C2G，在非极性和极性溶剂中均形成了多种多样的分子聚集体形态。含有疏水链的聚集体H1C1G和含有亲水链的聚集体H1C2G通过亲水/疏水相互作用和π–π堆叠作用形成了有序的纳米片层和囊泡结构。有趣的是，荧光探针H1C1G能够高效且选择性地检测到诸如琥珀腈、己二腈和甲基维奥根等有毒环境污染物。此外，H1C2G与尼罗红的共组装表现出FRET效应，并对酸敏感，从而实现了酸敏感的信息编码。本研究的结果为简便地构建具有多种形态的功能化超分子聚集体提供了新的见解，这些聚集体可应用于超分子软材料的实际应用中。}