材料与化学化工学部:同轴六元环巨型超分子的进阶之路:结构复杂度的升级,合成方法的简化

报告题目:同轴六元环巨型超分子的进阶之路:结构复杂度的升级,合成方法的简化

报告人:王  恒 博士 (美国南佛罗里达大学化学系)

报告时间:20191115()10:00-11:00

报告地点:独墅湖校区912-1114


摘要

同轴结构是一种高对称性的复杂结构,在自然界和人们生活中广泛存在,更因抽象派画家Wassily Kandinsky的名作《Color Study; Squares with Concentric Circles》在艺术界闻名遐迩。它独特的美感,也吸引着化学家们尝试在原子和分子层次上实现这一结构。但是在(超)分子层次上精确构筑单分散的同轴结构仍极具挑战。

本报告将主要围绕同轴六元环巨型超分子的设计与合成展开。首先介绍三种不同代数(G2-G4)二维平面超分子配体的模块化合成策略及其自组装。这一系列超分子随代数增加,分子量及尺寸逐步增大,G4的分子量为38352 Da,直径为11.4 nm。然后,将展示配体合成与自组装一锅法”的简便而高效合成方法,极大提高了这类超分子化合物的合成效率。最后将此类平面超分子拓展至三维立体结构,介绍基于同轴六元环的三维棱柱的构筑过程,及其自组装的机理研究。

同时,我们还发现这类超分子化合物对革兰氏阳性病菌——耐加氧西林金黄色葡萄球菌表现出高效、高选择性的杀灭能力。我们推测这是由于同轴六元环超分子倾向于在细菌细胞膜上层层堆积形成柱状纳米通道,导致细菌因细胞质快速流失而死亡。

1. Wang, H.; Qian, X.; Wang, K.; Su, M.; Haoyang, W.-W.; Jiang, X.; Brzozowski, R.; Wang, M.; Gao, X.; Li, Y.; Xu, B.; Eswara, P.; Hao, X.-Q.; Gong, W.; Hou, J.-L.; Cai, J.; Li, X. Nat. Commun. 2018,9 (1), 1815.

2. Wang, H.; Li, Y.; Yu, H.; Song, B.; Lu, S.; Hao, X.-Q.; Zhang, Y.; Wang, M.; Hla, S.-W.; Li, X. J. Am. Chem. Soc. 2019,141 (33), 13187-13195.

3. Wang, H.; Liu, C.-H.; Wang, K.; Wang, M.; Yu, H.; Kandapal, S.; Brzozowski, R.; Xu, B.; Wang, M.; Lu, S.; Hao, X.-Q.; Eswara, P.; Nieh, M.-P.; Cai, J.; Li, X. J. Am. Chem. Soc. 2019,141 (40), 16108-16116.

个人简介

王恒博士分别于2009年和2015年在北京大学化学与分子工程学院获得学士和博士学位,师从宛新华教授。2015年至2016年在日本北海道大学从事博士后研究,合作导师是Prof. Tamaki Nakano2016年至今在美国南佛罗里达大学从事博士后研究,合作导师是李霄鹏教授。长期从事巨型超分子的设计、合成、组装,及其在生物抗菌、催化和光电器件方面的应用研究。近五年内共发表SCI论文30余篇,其中第一作者或通讯作者10篇。其中在化学顶级期刊Nat. Commun.上发表第一作者全文两篇,J. Am. Chem. Soc.上发表第一作者全文三篇。

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