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我學者提出手性自發拆分結晶新思路

符曉波
2022年06月16日08:27 | 來源:科技日報
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原標題:我學者提出手性自發拆分結晶新思路

科技日報廈門6月15日電 (記者符曉波)記者15日從廈門大學獲悉,該校江雲寶教授課題組在手性自發拆分研究方向取得新進展,提出構筑二維或三維超分子螺旋結構促進手性自發拆分結晶新思路。相關研究成果近日發表於《德國應用化學》。

手性是一種不對稱性現象,也是自然界的基本屬性之一,例如人們的左右手,看起來一樣,但卻不能重合。兩個分子化學式一模一樣,只是空間結構有差異的手性分子,其效用卻存在巨大差異。拆分總是成對出現的手性分子意義重大,但也面臨諸多挑戰,一直以來都是科研攻關熱點。

廈門大學江雲寶教授團隊提出了一種全新設計,即將手性物種制成螺旋狀構筑基元,使其能在二維或三維方向形成同手性超分子螺旋,以實現三維同手性延伸,從而驅動手性自發拆分結晶。

研究人員將乙酰丙氨酸模型分子衍生為乙酰丙氨酰胺基硫脲,后者因含有β-轉角結構而呈折疊構象,繼而在苯基硫脲芳香環上引入鹵素原子,最終合成的折疊物種既能通過轉角結構實現分子間氫鍵相互作用,又具有分子間鹵鍵作用的可能。實驗表明,修飾以鹵素原子碘、溴、氯的折疊短肽衍生物分子間具有強的鹵鍵作用,可同時形成氫鍵和鹵鍵超分子螺旋,構成二維正交螺旋,驅動結晶過程中的三維同手性延伸,實現外消旋體手性自發拆分結晶。該項研究為理性構筑手性自發拆分結晶體系提供了新思路。

近年來,江雲寶課題組在折疊短肽基超分子螺旋的構筑研究中取得系列進展,發現超分子螺旋形成中呈現同手性特征,其原理與藝術體操中彩帶的螺旋狀延續類似,因此提出構筑二維或三維超分子螺旋以驅動三維同手性延伸、促進手性自發拆分結晶的研究設想。“手性自發拆分有助於理解自然同手性起源,也為手性物質的分離和純化提供了重要途徑,但如何理性設計手性自發拆分結晶體系仍然極具挑戰。”江雲寶表示,此次研究成果進一步証實了這一設想的可行性,且有望應用於手性純藥物的制備,為人民生命健康服務。

(責編:羅知之、陳鍵)

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