近日，國際知名期刊Chemical Science（《化學科學》）以及Organic Letters（《有機化學通訊》）分别在線發表了有機化學教研室陳緒朗博士的最新研究成果。Chemical Science是 2010年由Royal Society of Chemistry（英國皇家化學會）出版社發行的化學領域綜合性期刊，是中科院一區top期刊、自然指數（Nature Index）期刊，最新影響因子為7.6。作為英國皇家化學會旗艦期刊，其緻力于出版綜合化學領域的前沿和基礎研究的原創論文。Organic Letters是1999年由American Chemical Society（美國化學會）出版社發行的國際期刊，主要報道有機化學方面的最新研究進展，是中科院一區top期刊、自然指數（Nature Index）期刊，最新影響因子為4.9。
第一篇論文題為“Adaptive Nitrogen-Containing Buckybowl: A Versatile Receptor for Curved and Planar Aromatic Molecules”（适應性含氮巴基碗：一種可作用于彎曲及平面芳香分子的多功能受體）。陳緒朗博士為論文第一作者兼通訊作者，鄭春陽副教授、黃小歡教授和北京師範大學龔漢元教授為論文共同通訊作者，3044永利集团為論文第一通訊單位。
碗狀多環芳烴（Buckybowl，巴基碗）因其獨特的曲面共轭體系和電子離域特性，在功能材料領域備受關注。盡管corannulene（心環烯）和sumanene（花烯）等經典分子已展現出光電性能優勢，但複雜的合成工藝始終制約着新型巴基碗的結構創新。最近的研究進展，尤其是雜原子的引入，拓展了巴基碗的結構多樣性。在該項研究中，他們采用核心-外圍策略通過單鍵連接了兩個平面前驅體，成功合成了核心處含有碳-碳單鍵的含氮巴基碗（1）。1表現出依賴于溶劑的紅光發射（613-625 nm），具有高色純度（FWHM達35 nm）和量子産率（57%），凸顯了其在光電子應用方面的潛力。此外，富含電子的核心以及極低的翻轉能壘使得巴基碗1能夠在溶液中通過強非共價相互作用與碗狀的碗烯、球狀的C60以及平面的芘進行自組裝（結合常數達4.48×10⁴ M⁻¹）。這些實驗觀察結果得到了理論計算的證實，理論計算确認了主客體相互作用在幾何結構和電子結構方面的兼容性。該項研究強調了單鍵核心策略在構建碗狀分子方面的潛力，為碗狀分子的設計與合成提供了一種新方法。1出色的紅光發射性能為開發用于功能性光學材料的有機分子開辟了新途徑。此外，觀察到的與碗烯形成的一維柱狀組裝體，為碗狀分子的先進組裝策略提供了新的思路。總體而言，該研究不僅擴充了碗狀分子設計的方法庫，也為探索基于碗狀結構及其超分子組裝體的功能材料奠定了基礎。
第二篇論文題為“Synthesis and Chiroptical Properties of a Saddle-Shaped Quadruple Helicene with a Cyclooctatetrapyrrole Core”（具有環辛四吡咯核心的鞍形四螺烯的合成及其手性光學性質）。陳緒朗博士為論文第一作者兼通訊作者，黃小歡教授和北京師範大學龔漢元教授為論文共同通訊作者，3044永利集团為論文第一通訊單位。
螺烯是一類通過多個苯環或其他芳香體系鄰位稠合而成的螺旋狀手性化合物，因其螺旋手性和圓偏振發光（CPL）特性而備受關注。具備π共轭骨架和三維鞍形幾何結構的環辛四芳基化合物是構築新型螺烯的理想核心結構。在該項研究中，他們使用簡單的一步催化偶聯方法，成功合成了一種新型的以環辛四吡咯為核心且具有良好圓偏振發光（CPL）性能的四螺烯（COT-PAO）。外圍吖啶酮基團的引入賦予了其鞍形的分子結構。對映純的COT-PAO展現出顯著的手性性質，其吸收不對稱因子（∣gabs∣）為5.84×10⁻³，發光不對稱因子（∣glum∣）達到了1.21×10⁻²。該項工作是具有環辛四烯基四芳基核心且展現出圓偏振發光性能的四螺旋烯的罕見實例，突顯了它們在圓偏振發光應用方面的潛力。此外，該研究為具有圓偏振發光性質的螺烯提供了一種新的合成方法，且這些研究成果有可能為高性能圓偏振發光材料的發展做出貢獻。
論文信息：
1. Adaptive Nitrogen-Containing Buckybowl: A Versatile Receptor for Curved and Planar Aromatic Molecules
Xu-Lang Chen*, Si-Qian Yu, Zi-You Zheng, Zhao-Yi Cheng, An-Na Chen, Jiaqi Liang, Xin Sun, Chunyang Zheng*, Xiaohuan Huang*, Han-Yuan Gong*
Chem. Sci., 2025, DOI: 10.1039/D5SC00988J.
論文鍊接：https://doi.org/10.1039/D5SC00988J
2. Synthesis and Chiroptical Properties of a Saddle-Shaped Quadruple Helicene with a Cyclooctatetrapyrrole Core
Xu-Lang Chen*, Si-Qian Yu, Zhao-Yi Cheng, Zi-You Zheng, An-Na Chen, Jinku Bai, Jia-Qi Liang, Chunyang Zheng, Xiaohuan Huang*, Han-Yuan Gong*
Org. Lett., 2025, DOI: 10.1021/acs.orglett.5c00294.
論文鍊接：https://doi.org/10.1021/acs.orglett.5c00294
