理学院Rebek教授团队近期两次在PNAS上发表重要研究成果学术资讯

近期，理学院上海大学“超分子化学与催化研究中心”Rebek教授和于洋教授带领的研究团队在《美国科学院院刊》(PNAS: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上先后发表了两篇研究论文，题目分别为“Recognition with metallo cavitands”和“Relative hydrophilicities of cis and trans formamides”。上海大学“超分子化学与催化研究中心”及理学院化学系为第一作者单位和通讯作者单位。

水相超分子化学与生命体系息息相关，引起了化学家广泛的研究兴趣。然而，大环主体虽然种类很多，水溶性的大环主体还很少。Rebek团队一直致力于发展水溶性功能化的大环主体，他们分别首次设计合成了脲基、八甲基脲基和吡嗪基类杯芳烃主体分子，并系统地研究了主体的结构和空腔主客体性质。

二级甲酰胺在自然界中广泛存在，但由于其顺反异构单体之间相互转换的能垒较低导致二者分离困难，大量的研究仅限于顺反异构体的混合物。该团队利用八甲基脲基类杯芳烃主体的疏水空腔来区分二级甲酰胺异构体之间亲水性的差异。该研究采用核磁共振的方法检测到顺式异构体进入空腔的概率更大，从而表明顺式甲酰胺比相应的反式异构体更疏水。这种超分子方法的优点在于不需要稳定和可分离的化合物来测定。该团队硕士生李永生和朱玉洁博士为文章的共同第一作者，Rebek教授和于洋教授为文章的通讯作者。

另外，水相中极性分子的有效识别被公认为超分子化学领域的难题。该团队设计合成了新的吡嗪基类杯芳烃主体分子，并将其与金属钯配位后形成新的金属大环化合物。研究表明，该金属大环化合物可在水中有效识别乙醇、乙酸等极性小分子化合物，而仅大环化合物则不能识别该类极性小分子。除此之外，该金属还可对烷烃及两亲性分子进行有效识别。理论计算表明，金属钯与吡嗪基作用后改变了主体空腔的大小及构型，增强了主客体络合物的稳定性并提高了主体的识别性能。该金属大环化合物对乙醇的有效识别有望后期做成传感器用于酒驾的检测。该团队Faiz-Ur Rahman博士为文章的第一作者，Rebek教授和于洋教授为文章的通讯作者。

研究工作得到了国家自然基金、上海大学高峰高原学科建设、上海市教委东方专项和上海高水平地方高校创新团队“仿生智能高分子材料”等项目的资助。

截至目前，上海大学超分子化学与催化研究中心自2015年9月成立以来，已经在PNAS（2篇）、J. Am. Chem. Soc.（4篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（5篇）、Chemical Science（2篇）、Chemical Review（1篇）、Chemical Society Review （1篇）和Account of Chemical Research （1篇）顶级化学期刊上共发表论文16篇且上海大学为第一单位，为我校化学学科的发展做出了重要贡献。

论文链接:

https://www.pnas.org/content/116/36/17648

https://www.pnas.org/content/early/2019/09/10/1911331116