材料與化學化工學部:同軸六元環巨型超分子的進階之路:結構復雜度的升級,合成方法的簡化

報告題目:同軸六元環巨型超分子的進階之路:結構復雜度的升級,合成方法的簡化

報告人:王  恒 博士 (美國南佛羅里達大學化學系)

報告時間:20191115()10:00-11:00

報告地點:獨墅湖校區912-1114


摘要

同軸結構是一種高對稱性的復雜結構,在自然界和人們生活中廣泛存在,更因抽象派畫家Wassily Kandinsky的名作《Color Study; Squares with Concentric Circles》在藝術界聞名遐邇。它獨特的美感,也吸引著化學家們嘗試在原子和分子層次上實現這一結構。但是在(超)分子層次上精確構筑單分散的同軸結構仍極具挑戰。

本報告將主要圍繞同軸六元環巨型超分子的設計與合成展開。首先介紹三種不同代數(G2-G4)二維平面超分子配體的模塊化合成策略及其自組裝。這一系列超分子隨代數增加,分子量及尺寸逐步增大,G4的分子量為38352 Da,直徑為11.4 nm。然后,將展示配體合成與自組裝一鍋法”的簡便而高效合成方法,極大提高了這類超分子化合物的合成效率。最后將此類平面超分子拓展至三維立體結構,介紹基于同軸六元環的三維棱柱的構筑過程,及其自組裝的機理研究。

同時,我們還發現這類超分子化合物對革蘭氏陽性病菌——耐加氧西林金黃色葡萄球菌表現出高效、高選擇性的殺滅能力。我們推測這是由于同軸六元環超分子傾向于在細菌細胞膜上層層堆積形成柱狀納米通道,導致細菌因細胞質快速流失而死亡。

1. Wang, H.; Qian, X.; Wang, K.; Su, M.; Haoyang, W.-W.; Jiang, X.; Brzozowski, R.; Wang, M.; Gao, X.; Li, Y.; Xu, B.; Eswara, P.; Hao, X.-Q.; Gong, W.; Hou, J.-L.; Cai, J.; Li, X. Nat. Commun. 2018,9 (1), 1815.

2. Wang, H.; Li, Y.; Yu, H.; Song, B.; Lu, S.; Hao, X.-Q.; Zhang, Y.; Wang, M.; Hla, S.-W.; Li, X. J. Am. Chem. Soc. 2019,141 (33), 13187-13195.

3. Wang, H.; Liu, C.-H.; Wang, K.; Wang, M.; Yu, H.; Kandapal, S.; Brzozowski, R.; Xu, B.; Wang, M.; Lu, S.; Hao, X.-Q.; Eswara, P.; Nieh, M.-P.; Cai, J.; Li, X. J. Am. Chem. Soc. 2019,141 (40), 16108-16116.

個人簡介

王恒博士分別于2009年和2015年在北京大學化學與分子工程學院獲得學士和博士學位,師從宛新華教授。2015年至2016年在日本北海道大學從事博士后研究,合作導師是Prof. Tamaki Nakano2016年至今在美國南佛羅里達大學從事博士后研究,合作導師是李霄鵬教授。長期從事巨型超分子的設計、合成、組裝,及其在生物抗菌、催化和光電器件方面的應用研究。近五年內共發表SCI論文30余篇,其中第一作者或通訊作者10篇。其中在化學頂級期刊Nat. Commun.上發表第一作者全文兩篇,J. Am. Chem. Soc.上發表第一作者全文三篇。

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