image: 内功能化配位笼中自适应客体结合过程示意图。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
自然界中，活体细胞可以选择性地将底物包封在酶或蛋白受体的封闭口袋内，与之类似，人工合成的受限纳米空间同样具备应用于各种领域的卓越潜力。在组装过程中，构建明确定义的精确纳米空腔往往需要利用刚性连接子保证配位过程中的方向性，这是由于柔性结构通常会引发纳米空间的坍塌。为了解决这一问题，研究团队在一种团簇基配位笼的受限纳米空腔内植入了多个脂肪族的“抓手”，这构造出了一种独特的氛围，使他们可以根据客体的形状完美地、自适应地调整其构象，以达到最佳匹配与最高的亲和力。
这种被编辑的受限纳米空腔可以在非水媒介中将包括C6环烃化合物、金刚烷衍生物以及单质硫/磷进行封装，同时也提供了远超非功能化的空腔效力。在目前已知的配位笼中，这种结构表现出了在有机相中对环己烷最强的亲和力。这体现了被植入的柔性脂肪族抓手在改善笼的亲和力方面具有重要意义，同时也将这种有趣的纳米空腔定位为发展高效的主客伙伴关系的有希望的候选者。