与外壁作用相关的瓜环基超分子化学

摘要

自从2014年提出瓜环外壁作用的概念以来，促进了“瓜环外壁作用”相关的瓜环化学发展。瓜环外壁作用源于静电势呈正性的外壁与各种静电势呈负性的物种、阴离子以及含芳环有机分子等的相互作用，因而涉及多学科多领域。如外壁作用可驱动瓜环基超分子框架的构筑，根据作用方式的不同，包括：1)自身诱导外壁作用；2)阴离子诱导外壁作用；3)芳环诱导外壁作用等多种构筑方式，而所构筑的瓜环基超分子框架可能涉及到(杂)多酸化学、杯芳烃或柱芳烃化学等，同样也具有框架多孔材料特有的多相催化、吸附和离子交换等特性。设计和构建具有结构新颖和性质特异的瓜环基超分子框架，不仅能进一步扩展框架化学的研究内容，还能开辟新的研究方向。作为最重要的驱动力——自身诱导外壁作用能促使瓜环产生光致聚集发光，这是所有瓜环固有属性。瓜环在固体状态和溶液状态下呈现光致发光特性，而另外2种外壁作用——阴离子诱导和芳环诱导外壁作用则能削弱或改变瓜环聚集状态光致发光特性。这些外壁作用导致的瓜环聚集状态光致发光特性的差异恰好可用于不同阴离子或有机分子的响应，具有重要的基础研究价值和广泛的潜在应用前景。再者，瓜环的自身诱导外壁作用致使瓜环分子具有相互聚集的特性，加之瓜环端口羰基氧的亲水固有属性，因此瓜环还具有形成水凝胶的倾向，可能被应用于生物学、医学、保健等诸多领域。若结合瓜环的光致聚集发光特性，瓜环可形成光致发光的水凝胶。

关键词

瓜环 / 外壁作用 / 超分子化学 / 框架结构 / 聚集发光 / 水凝胶