陽(yáng)離子-π相互作用是源于生命體中的一種陽(yáng)離子與極化的π電子云之間的吸引力，被認(rèn)為是目前最強(qiáng)的非共價(jià)鍵作用力之一。陽(yáng)離子-π相互作用在生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)以及材料科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。一般來(lái)講，為了形成陽(yáng)離子-π相互作用，包含陽(yáng)離子基團(tuán)的分子平面和包含芳香結(jié)構(gòu)的分子平面通常是相交的，然而，形成二維超分子組裝體需要所有的構(gòu)筑基元都要重復(fù)排列在兩個(gè)正交的維度上，因此很難利用具有高強(qiáng)度鍵合特征的陽(yáng)離子-π相互作用制備穩(wěn)定的二維超分子材料。
近日，課題組提出“雙重陽(yáng)離子-π導(dǎo)向自組裝”策略來(lái)避免包含陽(yáng)離子基團(tuán)的分子平面和包含芳香結(jié)構(gòu)的分子平面發(fā)生相交，并使陽(yáng)離子-π作用形成的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)在二維平面上生長(zhǎng)，從而得到了二維超分子聚合物（有機(jī)層）。該有機(jī)層表現(xiàn)出較高的熱穩(wěn)定性以及出色的溶劑耐受性。此外，這種穩(wěn)定的二維有機(jī)層可以作為一種新型的納米粒子模板原位生長(zhǎng)尺寸均一、分散性好的金屬納米粒子，并且其在偶聯(lián)反應(yīng)和染料降解反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性和可回收性。以上研究成果對(duì)于制備穩(wěn)定的功能二維超分子材料提供了新思路。
該研究成果近期發(fā)表于《Angewandte Chemie International Edition》(2020, 59, 9534–9541)，并被選為“Hot Paper”及內(nèi)封面文章。
(論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202000255；
封面鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202005819）
課題組博士生肖雪冬和中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所博士生陳洪波為論文的共同第一作者，田威教授為論文的通訊作者，中科院長(zhǎng)春應(yīng)化所王大鵬研究員為本論文提供了理論計(jì)算等方面的工作