化学与材料学院李丹教授团队成果被JACS选为封面论文报道

发布单位:人员机构 [2018-09-25 10:14:44] 打印此信息

近日,化学与材料学院李丹教授团队的最新研究论文“Chiroptical Activity from an Achiral Biological Metal-Organic Framework”被《美国化学会志》(JACS)选为封面论文发表。

(JACS封面论文)

在研究中,李丹教授团队研究人员发现:一例新制备的腺嘌呤基生物金属-有机框架材料(简称ZnFDCA,见下图下半部分)为含有对称面没有对称中心的非手性结构,但却具有光学活性。ZnFDCA是由腺嘌呤、2, 5-呋喃二甲酸和硝酸锌等非手性组分组装而成。该晶体是二维层状结构,结晶于非手性晶体学点群m。当入射的偏振光角度不同,则可能得到强弱不同甚至是相反方向的ECD信号,当入射光刚好平行于晶体主轴则不显示ECD信号。随机选择的单晶逐颗进行固态ECD测试,发现非手性的ZnFDCA表现出明显的光学活性。

手性物质具有光学活性,但并非反之亦然——在一定条件下光学活性也能来源于非手性物质。许多人对此存在误解,很多教科书上也没有写明,甚至有错误。本研究提供了一个具体而有力的证据,作为非手性MOF材料观察到光学信号,且能得到较强的正负两种信号的第一例报道,该文被JACS选为封面论文推介。详细结果请见原文报道(J. Am. Chem. Soc.2018,140, 11569)。


自从1948年巴斯德在酒石酸盐的外消旋晶体中将两种对映异构体分离开来,并通过测定对映异构体溶液的旋光信号确定其手性(见上图上半部分),人们就自然而然的将分子手性与光学活性联系在一起,大家普遍认为光学活性(旋光性和圆二色性)是手性物质特有的性质。然而,非手性物质就一定没有光学活性吗?

实际上,早在100多年前,科学家Gibbs和Pockels就预言结晶于某些点群的非手性物质具有光学活性,但50多年以后,才陆续有了实验报道,所报道的例子主要是具有非手性点群的无机晶体和有机小分子晶体。由于这类例子稀少,缺乏有力的实验证据,导致这种反常规的现象并没有被广泛了解。

李丹教授团队近年来致力于生物金属-有机框架材料(BioMOF)的主客体化学、超分子发光调控策略(Angew.Chem. Int. Ed. 2015, 54, 10454; Chem. Commun. 2017, 53, 7917; Coord. Chem. Rev.2018, DOI: 10.1016/j.ccr.2017.12.003)等研究,该研究得到了国家自然科学基金重点项目支持。

本成果由我校与汕头大学、诺丁汉大学(马来西亚)和中科院福建物质结构研究所合作完成,我校为唯一通讯单位。

论文链接:

http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b06725


(化学与材料学院)