我国在环糊精的分子识别与组装领域的研究进展

近年来，我国在环糊精在分子识别与组装领域取得了重要进展。归纳起来，主要表现在以下几个方面：

    ①围绕功能基修饰环糊精和桥式双环糊精作为分子受体的高键合能力和专一选择性，针对其微观结构和宏观性能，通过研究7类共160个单修饰环糊精和9类71个桥式双环糊精的分子识别行为，发现客体分子是否适合进入修饰环糊精的空腔，也即诱导适合和侨联环糊精的空腔、桥链和配位金中心各识别位点的协同作用或多重识别，是控制环糊精分子识别和组装过程的核心；同时还发现杂原子桥式双环糊精附加的键合位点和桥链的长短可以调控环糊精的分子选择键合行为和组装体功能。在此基础上，成功地将诱导适合和多重识别机理应用于药物包结和生物传感以及有机纳米超分子组装体的构筑。

    ②在分子识别的基础上，研究人员通过系统研究系列类螺旋和通道状等高分子的有序高级结构，已经开拓出了已环糊精为构筑单元的具有特定拓扑结构纳米超分子体系的组装新方法，并发现高分子链的长短可以调控水溶性纳米笼的尺寸，简单的换糊精包合物可以通过金属离子或缩聚反应直接制备双纳米线/管、纳米笼、分子链条、多聚轮烷等；构筑了在溶液和固相中均能稳定存在的一维环糊精单纳米线、双纳米线和三维环糊精聚轮烷纳米笼。发现通过引入不同的功能修饰基、不同的金属离子、C60等不同的有机分子可以有效地调控分子组装体的拓扑结构和功能，为利用合成受体调控材料微观结构和宏观性质提供了新方法。

③通过测量修饰环糊精超分子体系的热力学参数，阐明了环糊精分子识别和组装的热力学起源，发现环糊精键合客体分子的过程一般由焓驱动，而环糊精的分子组装过程主要由熵驱动。在主客体键合过程中发生大的构型变化和广泛地脱溶剂效应是环糊精三维配位作用的重要特征。

④系统比较了环糊精与具有疏水空腔的另一类环状分子受体——杯芳烃的键合模式和识别机理，发现环糊精的强健合能力源于范德华作用、羟键、疏水相互作用等几种弱相互作用的协同贡献，而杯芳烃则主要源于静电相互作用。

⑤根据环糊精分子组装体在溶液中的结构状态，发展了以显微电镜为主、辅之以光谱手段的组装体表征方法。该方法不仅对环糊精组装体的结构表征极为有效，并可广泛应用于其他超分子组装体系的溶液结构研究。

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