【综述】利用MOCs构建具有超结构软材料领域的进展

自然界中存在多种多样的功能超分子结构：从生物膜到细胞器，从单细胞生物到多细胞生物。借助于非共价键结合形成的多层次有序结构在植物界和动物界各自执行着特定的功能，贯穿于生命的初始、生长、发展以至于终结。受自然界的启发，研究者已经制备了各种具有独特超分子结构的组装体，包括胶束状、囊泡状、带状、薄膜状、纤维状和管状结构。目前，自组装领域正经历着从单组分到多组分、从一步组装到多步组装过程的转变。对组装体尺寸、形状和组成的控制赋予组装体超结构的多样性。更重要的是，采用非共价作用来构建超结构可以帮助研究者更好地理解复杂自组装结构的形成机理。然而，如何选择合适的方法来构建形状可控、尺寸可控和功能可控的多尺度组装体仍极具挑战性。

配位作用驱动的自组装提供了一种自下而上的方法来构建多种金属有机复合物（MOCs），所得到的MOCs可以进一步用于构建具有可控形状和尺寸的组装体。近期，扬州大学的孙燕课题组、宁波大学的陈重一课题组与犹他大学的Peter J. Stang教授课题组合作，系统总结了利用MOCs构建具有超结构软材料领域的进展。在该综述中，作者对基于铂配位形成的二维MOCs与三维MOCs组建的各种软材料进行了分类整理，同时对于以钯、金、银、铁、锌等金属形成的MOCs用于进一步组装得到的超分子软材料进行了归纳总结。以基于铂配位所形成的MOCs为例：研究者可以通过选择不同角度的铂受体与对应角度的有机配体进行配位组装，从而得到包括菱形、三角形、长方形、六边形、花环状等二维平面结构，此外，笼状、钻石状等具有三维结构特征的MOCs也可以根据不同角度的铂受体与配体的不同组成得以制备。此外，通过改变MOCs中受体和给体的官能团，他们还可以获得诸如纳米球、纳米棒、纳米纤维、薄膜、凝胶等多种超分子结构，且这种功能材料可用于发展具有高度精确性的基于MOCs的软材料。

这一成果近期发表在Accounts of Chemical Research上，文章的第一作者和通讯作者是扬州大学的孙燕博士，宁波大学的陈重一博士与犹他大学的Peter J. Stang教授为共同作者。

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Soft Materials with Diverse Suprastructures via the Self-Assembly of Metal–Organic Complexes

Yan Sun, Chongyi Chen, Peter J. Stang

Acc. Chem. Res., 2019, 52, 802, DOI: 10.1021/acs.accounts.8b00663

孙燕博士简介

孙燕，扬州大学化学化工学院讲师，2012年于中国科学院化学研究所取得博士学位；研究领域是有机功能分子的设计、合成与自组装行为的调控；在相关领域发表SCI论文近20篇，其中以第一作者/通讯作者发表论文14篇，包括J. Am. Chem. Soc.、Nat. Commun.、Acc. Chem. Res.、ACS Nano、Adv. Funct. Mater.、Chem. Commun.、Langmuir 等；其中，以通讯作者在J. Am. Chem. Soc.、Acc. Chem. Res. 以及Chem. Commun. 等期刊发表论文5篇。

https://www.x-mol.com/university/faculty/58853

陈重一博士简介

陈重一，宁波大学材化学院副教授，2013年于中国科学院化学研究所取得博士学位，2013年7月起就职于宁波大学；研究领域是仿生高分子材料的设计及合成，在相关领域发表SCI论文18篇，包括J. Am. Chem. Soc.、Biomacromolecules、Chem. Commun.等。

https://www.x-mol.com/university/faculty/20760

Peter J. Stang教授简介

Peter J. Stang教授是国际著名的化学家、美国加州大学伯克利分校化学博士、普林斯顿大学博士后，1997-2007年曾任美国犹他大学理学院院长，2000年当选美国国家科学院院士，2002年当选美国艺术与科学院院士，2006年当选中国科学院外籍院士，2007年当选匈牙利科学院外籍院士；先后获美国化学会F. A. Cotton杰出化学研究奖章、美国化学会Paul G. Gassman杰出贡献奖、Fred Basolo无机化学杰出研究奖、美国化学会Linus Pauling奖章、美国化学会碘化学创新研究应用奖、美国犹他州科学技术奖等诸多荣誉。

https://www.x-mol.com/university/faculty/1752

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