
Yijun Zhang, Yihuan Sun, Huajing Li, Huanhuan Dong, Min Dou, Ting Li, Jing Liu*, Jian Kong, Yuangang Li*. Chem. Eur. J. 2025, e202500804, DOI: org/10.1002/chem.202500804

在自然界中,生物体倾向于选择单一手性的分子来构建生命基础物质。一个典型的例子是地球上的所有已知生命几乎都采用L-氨基酸来合成蛋白质,同时选择D-糖来构建核酸和多糖。这种同手性现象是生命的重要特征之一,其起源仍是一个未解之谜,可能与手性选择过程中微小不平衡的累积有关。因此,研究多手性组分体系中的手性竞争现象,有助于促进对同手性的理解。本工作利用氨基酸修饰的芘衍生物与γ-环糊精(γ-CD)相互作用精准调控主客体识别中超分子络合物的空间构像,实现了组装过程中圆偏振发光(CPL)信号的精准调控:非手性的芘丁酸与γ-CD结合后,由于体系中存在唯一的手性源(γ-CD)而表现跟随手性,发射出正的CPL信号;L型氨基酸修饰的Py-L-Glu和Py-L-Asp与γ-CD结合后,由于L氨基酸和γ-CD的D-葡萄糖之间的手性协同而表现出增强的正CPL信号;而D型氨基酸修饰的Py-D-Glu和Py-D-Asp与γ-CD结合后,CPL信号出现反转。这是由于D-氨基酸和γ-CD的D-葡萄糖之间存在手性竞争,最终由D-氨基酸决定了超分子手性信息。等温量热滴定(ITC)和核磁滴定结果表明,芘衍生物与γ-CD的结合比例是1:1,而荧光光谱中482 nm处的发射峰证明了芘二聚体的存在,所以芘衍生物与γ-CD以2:2的比例结合,其中两个芘衍生物被包裹在两个γ-CD大环中(图1)。

图1. 芘的氨基酸衍生物与γ-CD超分子组装实现手性信号的精准调控

图2. 芘的氨基酸衍生物与γ-CD超分子组装对荧光发射的调控

图3. 芘的氨基酸衍生物与γ-CD超分子组装对圆偏振发光的调控
本研究成果不仅有助于理解多组分系统中手性竞争与合作的关系,还为探索手性多组分系统中的手性调控提供了新思路。
第一作者:西安科技大学硕士研究生张艺君
通讯作者:西安科技大学李远刚教授、陕西师范大学刘静教授
全文链接:https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.202500804