凭借在有机半导体材料、铁电材料以及刺激响应变色材料等诸多领域的应用价值，有关有机供-受体（电荷转移）络合体系的基础研究与应用探索在过去的数十年间得到了化学、物理、材料学界的广泛关注和报道。在现代超分子化学中，得益于大环受体分子独特的预组织空腔结构，多重的非共价键合位点以及广泛的客体选择性包结络合能力，基于大环主体分子稳定的客体分子间电荷转移相互作用被广泛研究并报道。然而，开发新的方法和策略以调控特定主客体络合体系中供-受体间的电荷转移相互作用强度仍是该领域极具挑战的研究难点之一。 近日，吉林大学化学学院、纳微构筑化学国际合作联合实验室杨英威教授课题组以新型芳烃大环受体斜塔芳烃作为研究对象，提出了一种可有效增强其主客体分子间电荷转移相互作用的新策略。
实验表明，通过转变斜塔芳烃（p-EtLP6）原有单一的对位单体桥连成环模式为对位-间位混合桥连成环模式的异构体形式（m-EtLP6）可显著提高其与多种缺电子芳香类客体之间的固相主客体电荷转移相互作用。晶体结构分析以及理论计算等手段协同证明了m-EtLP6主体分子优异的固相主客体电荷转移性质主要得益于其扁平的空腔结构与缺电子客体之间所具有的更好的尺寸匹配效应以及体系中供-受体单元间更为有利的面对面π···π相互作用。此外，相较于p-EtLP6与客体分子在固相下所形成的单一模式的二维层状组装，m-EtLP6可与客体分子通过空腔内或空腔外主客体相互作用构筑得到多种组装结构。 综上，该研究工作的亮点可总结为：（1）斜塔芳烃作为一类新型的芳烃大环主体被首次用于构筑主客体电荷转移络合组装；（2）超分子化学中少有报道的大环骨架异构策略被首次用于增强主客体分子间电荷转移相互作用性质。该工作不仅对新型大环芳烃的设计合成和固相主客体化学应用开发带来一定的指导意义，且有望为超分子电荷转移晶态材料在分离与检测、仿生科学、有机电子学等诸多领域的发展提供新的启示和突破口。 论文信息 Modulating Supramolecular Charge-Transfer Interactions in the Solid State using Compressible Macrocyclic Hosts Jia-Rui Wu, Dongxia Li, Gengxin Wu, Meng-Hao Li, Prof. Ying-Wei Yang 文章的第一作者是吉林大学博新计划博士后、鼎新学者吴佳睿 Angewandte Chemie International Edition
