近日，我校化学化工学院先进功能材料团队党理龙博士在国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上发表题为“Selective Synthesis and Structural Transformation of a 4-Ravel Containing Four Crossings and Featuring Cp*Rh/Ir Fragments”的研究论文。
分子结（knot）是一种极为复杂的化合物，它像链条一样缠绕在一起，形成具有不同交叉的循环结构。近十年来，分子结的构筑取得了快速的发展，一些高阶分子结，如，分子五叶结、八字结、74结等不断被实现，这些结构的合成为复杂分子结的构筑带来了希望和挑战。然而，从拓扑类型看，分子结仅仅是一条线的循环交叉。关于从一个顶点延伸出三条或多条曲线进行循环缠绕的缠结（ravel）的报道却极其罕见。缠结被Hyde教授于2008年在一篇综述中首次提出，目前为止，仅有几个3-缠结被构筑，而关于更为复杂的4-缠结的拓扑类型和缠绕方式却从未报道。
本文中，作者合成出含4-吡啶乙烯单元的配体，通过选择具有π-共轭平面和合适尺寸的半夹心Rh/Ir构筑单元，利用配位驱动自组装策略，首次构筑了两例20+四重缠绕的新拓扑物种，4-缠结。X-射线单晶衍射研究证明该结构是由于平行排列的π-π堆积作用导致的。NMR光谱研究显示：浓度变化、配体尺寸调整、极性溶剂或共轭客体分子的加入等外界因素均可以实现该结构与有机金属笼之间的可逆拓扑转化。该研究打破了长期以来4-缠结一直处于空白的局面，为缠结的合成提供了重要的思路，也将有力地推动分子机器和智能材料研究的快速前进。
论文共同第一作者为我校化学化工学院党理龙副教授和硕士研究生张婷婷同学。洛阳师范学院为论文第一完成单位和通讯单位。该论文的工作得到了国家自然科学基金、中原科技创新领军人才、河南省自然科学基金等项目的资助。
《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)创刊于1888年，是德国化学学会（GDCh）的官方期刊并由Wiley–VCH出版。它是国际化学领域最具权威的综合型学术期刊。中科院一区top期刊，最新影响因子16.823。
本文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202301516
