手性是自然界赋予分子的“镜像”属性,也是药物、农药、食品添加剂能否发挥预期作用、避免毒副作用的重要因素之一,因此,精确识别对映体并开发相应分析技术尤为重要。基于发光检测技术具有简便、快速以及实时监测等优点,其核心挑战在于利用染料与对映异构体之间的差异性相互作用,精确调节其发射能级,实现对映体的高灵敏度区分。近日,csgo雷竞技化学与分子工程学院田禾院士、马骧教授团队在功能染料手性识别领域取得重要进展,相关研究成果发表于《自然-通讯》。
该团队通过在振动诱导发射(VIE)分子中引入识别单元2-氨基-1,2-二苯乙醇,设计开发了系列具有手性识别特性的功能染料。该手性识别过程源于电荷辅助氢键驱动的共组装,通过空间位阻效应调控染料激发态构象的平面化。此共组装过程将分子尺度的动力学精确放大为肉眼可见的宏观信号,实现实时和高灵敏识别。此外,团队还建立了将RGB值与CIE坐标关联的精密光学分析系统,用于分析手性分子的对映体过量。本工作为手性传感中先进光学材料的开发提供了全新启示,为可视化手性识别开辟了新途径。
文章的通讯作者为马骧教授,第一作者为博士后黄子钊和胡颖博士,研究工作得到了田禾院士的悉心指导。该研究得到了国家自然科学基金基础科学中心、国家杰出青年科学基金项目和国际合作重点项目等基金的支持。