广州大学王平山教授团队JACS新进展:笼层级生长策略构筑刚性金属有机巨型笼并实现高效荧光

本文报道了广州大学王平山教授团队在超分子化学领域的最新研究进展。针对当前单组分金属有机笼在尺寸、刚性及荧光性能方面的关键难题，研究团队提出了一种“笼层级分级组装”新策略。以理性设计的C2v对称树枝状三联吡啶配体为基元，通过精准调控配体支链的分级增长，从双齿配体出发，逐级组装形成椅式二聚体、碗状三聚体，并最终成功构筑出基于单组分配体的最大尺寸刚性四面体金属有机笼[Zn36LC12]。该巨笼分子量高达51 kDa，外径为6.7 nm，展现出优异的动力学稳定性。得益于其高刚性骨架有效抑制了非辐射衰减，该巨笼实现了高达60.63%的超高荧光量子产率，远超传统发光超分子体系。研究还系统阐明了刚性、对称性与荧光性能的构效关系。该工作为构建大尺寸、高性能超分子功能材料提供了通用高效的新平台，在发光、传感及光电材料等领域具有重要应用前景。