Nature Chemistry：手性螺旋金属表面实现对非手性分子中引入手性结构

纳米技术

2020-05-03

在没有手性引发剂的情况中对分子构建手性结构具有较高的难度，同时是深入理解同手性（homochirality）的好方法，四川大学杨成、南方科技大学Wang Yang-Gang、香港浸会大学黃陟峰等通过控制螺旋金属纳米材料的偏手性（handedness）实现了对分子的手性调控，该过程中通过在基底上控制沉积分子的掠射角按照顺时针/逆时针方向旋转实现对吸附在表面分子的手性实现调控。对2-蒽羧酸分子对映性吸附在纳米螺旋金属上，形成反头对头二聚体的对映手性结构，该产物在纳米螺旋金属的手性作用中，经过光催化环加成反应会生成对应的Si-Si或者Re-Re堆叠结构：左手性/右手性的纳米螺旋金属材料生成(+)-二聚体/(-)-二聚体。密度泛函理论结果显示，光催化环加成产物的手性是由在螺旋金属材料上的手性堆叠过程导致的。

本文要点：

(1）在＜10 nm的金属螺旋上修饰-NH₂基团，随后将2-蒽羧酸通过和-NH₂之间的相互作用负载到金属螺旋上，由于这种较小的纳米手性金属螺旋材料表面上展现增强的波浪状手性晶格结构，展现了对吸附分子结构有选择性（手性吸附能量有区别，导致优先手性选择性）。此外，这个体系能够对纳米螺旋材料近表面上的光有手性选择的吸收作用，并提供了一种通过外界条件对分子的手性结构进行调控的方法。

参考文献

Xueqin Wei, Junjun Liu, Guang-Jie Xia, Junhong Deng, Peng Sun, Jason J. Chruma, Wanhua Wu, Cheng Yang*, Yang-Gang Wang* & Zhifeng Huang*

Enantioselective photoinduced cyclodimerization of a prochiral anthracene derivative adsorbed on helical metal nanostructures，Nature Chem 2020,

DOI：10.1038/s41557-020-0453-0

https://www.nature.com/articles/s41557-020-0453-0