Application in Molecular Recognition of 1,2,3-Trizole Derivatives

肖立伟,; 任萍,; 景学敏,; 任丽磊,; 李政,; 戴富才,

doi:10.6023/cjoc201705043

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“…不同形状的阴离子也会限制受体的设计 [74] , 因此设计合成具有阴离子-π 相互作用的受体极具挑战性. 阴离子-π 相互作用的理论与计算研究不断取得新的突破后, 研究人员在实验中 [75] 也发现了更为显著的非共价相互作用, 进一步证明了阴离子-π 相互作用的重要作用.…”

Section: 受体设计与识别中的阴离子-π 相互作用unclassified

Research Progress on Anion-π Interactions

Zhang,

Hu,

et al. 2024

Chinese Journal of Organic Chemistry

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Anion-π interaction is a non-covalent interaction in host-guest chemistry. In general, aromatic π-systems are regarded as electron rich and may have repulsive interactions with negatively charged systems. Therefore, the anion-π interaction, which seems counterintuitive, has attracted remarkable attention since it was first reported. And surprisingly, it has shown broad and significant potential applications in various fields, including molecular recognition, catalysis, self-assembly, aggregation-induced luminescent materials, and the design and synthesis of novel anionic receptors. This review focuses on the research progress of anion-π interactions in the fields of theoretical studies, catalysis, self-assembly, receptor design and synthesis, and aggregation-induced luminescence in the last decade. Finally, the research and application prospects of anion-π interactions in the field of supramolecular chemistry will be provided. Keywords anion-π interactions; supramolecular chemistry; receptor synthesis; recognition 离子不仅在工业、环境、医药等领域发挥着重要作用 [1] , 在人体内也扮演着重要角色 [2][3][4] , 其应用在超分子化学领域一直处于核心地位 [5] . 过去的二十多年中, 研究人员积极探索超分子化学领域中的非共价相互作用 [6] . 除氢键相互作用 [7][8] 、范德华力相互作用 [9] 、离子间相互作用 [10] 外, 芳香环类 [11][12] 分子间的相互作用也被广泛研究. 阳离子-π 相互作用是蛋白质结构和酶功能中的重要非共价作用力 [13][14][15] , 在生物系统的控制识别方面发挥着重要作用. 过去的研究发现, π 体系在传统意义上为富电子体系, 可能与阴离子相互排斥. 因此, 相对于受到广泛关注的阳离子-π 相互作用, 阴离子-π 相互作用长期被忽视.2002 年, Deya 课题组 [16] 首次用阴离子-π 相互作用来描述 C 6 F 6 的永久四极矩(Q zz )和阴离子之间的相互作用. 除典型的阴离子-π 结合模式外, Mascal 课题组 [17] 还通过计算探究了阴离子与三嗪环之间的阴离子-π 相互作用. 此后, 关于阴离子-π 相互作用的研究逐渐增多.2004 年, Reedijk 和 Gamez 等 [18] 设计了一种八齿 N 配体, 与 CuCl 2 反应时配体可以通过阴离子-π 相互作用将 Cl -包裹在吡啶环形成的空腔中, 证实了阴离子-π 相互作用的存在. 此后, 在短短二十年间, 阴离子-π 相互作用在分子识别 [19] 、催化 [20] 、选择性受体设计 [21] 、聚集诱导发光材料设计合成 [22] 、跨膜转运等 [23] 方面均取得了深入研究.

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Section: 受体设计与识别中的阴离子-π 相互作用unclassified