基于杯[4]芳烃的手性AIEgen用于酸及氨基酸的对映选择性识别

doi:10.7503/cjcu20260049

摘要/Abstract

摘要：

合成了两种基于杯[4]芳烃的手性AIEgen, 该分子表现出显著的对映体选择性识别能力. 实验结果表明, 它们能够高效区分12种手性酸及氨基酸, 其中与D-丝氨酸和L-丝氨酸作用后, 体系的荧光强度比高达约42, 展现出优异的手性识别性能. 采用扫描电子显微镜(SEM) 对识别前后体系的形貌进行了表征, 发现不同对映体诱导形成了不同的形态结构, 揭示了手性依赖的组装行为与荧光响应之间的内在关联.

关键词: 聚集诱导发光, 杯[4]芳烃, 手性识别

Abstract:

Two chiral AIEgens derived from calix［4］arene were synthesized， which exhibited prominent enantioselective recognition capabilities. Experimental results demonstrated that these AIEgens could efficiently discriminate between 12 types of chiral acids and amino acids. Notably， upon interaction with D-serine and L-serine， the fluorescence intensity ratio of the system reached 42.0， indicative of exceptional chiral recognition performance. The morphologies of the systems before and after identification were characterized using scanning electron microscopy（SEM）. It was found that different enantiomers induced distinct morphological structures， revealing the intrinsic relationship between the chiral-dependent assembly behavior and the fluorescence response.

Key words: Aggregation-induced emission, Calix［4］ arene, Chiral recognition

中图分类号:

O623

TrendMD:

马欢, 董世龙, 杨均成, 祝海涛, 冯海涛. 基于杯[4]芳烃的手性AIEgen用于酸及氨基酸的对映选择性识别. 高等学校化学学报, 2026, 47(4): 20260049.

MA Huan, DONG Shilong, YANG Juncheng, ZHU Haitao, FENG Haitao. Chiral AIEgens Based on Calix［4］arene for Enantioselective Recognition of Acids and Amino Acids. Chem. J. Chinese Universities, 2026, 47(4): 20260049.

图/表 4

Fig.1 Absorption spectra of R⁃9 and S⁃9 in THF(A), PL spectra of R⁃9(B) and S⁃9(D) in THF and THF/water mixture with different volume fraction of water, fluorescence intensity ratio of R⁃9(C) and S⁃9(E) at 480 nm in different THF/water mixture(I) to that in pure THF(I0), and CD spectra of R⁃9 and S⁃9 in THF(F)（B），（D）［R-9］=1.0 ×10-5 mol/L，［S-9］=1.0 ×10-5 mol/L. λex=330 nm， ex/em slits 1/1 nm. （E）［R-9］=［S-9］=1.0×10-4 mol/L.

Fig.2 PL spectra of R⁃9 and the mixtures of R⁃9 and D/L⁃serine(A), R⁃9 and N⁃Boc⁃D/L⁃ phenylalanine(B), R⁃9 and R/S⁃mandelic acid(C) and R⁃9 and R/S⁃camphor sulfonic acid(D) in THF and water mixtureVolume fraction of water =36.36%，［R-9］=［S-9］=4.54×10-4 mol/L， λex=330 nm， ex/em slits 1/1 nm. （A） IL /ID =42.0；（B） IL /ID =19.6. （C） IS /IR =28.9. （D） IR /IS =20.0.

Table 1 Enantioselective recognition of chiral acids and amino acids by R/S-9*

Entry	Analytes	I₁/I₂	State	Solvent
1	Serine	42.0（L/D）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
2	Valine	13.5（D/L）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
3	Histidine	12.0（L/D）	Pre/Sol	4.35×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 2∶5）
4	Arginine	4.6（L/D）	Pre/Sol	3.85×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 19∶50）
5	Proline	2.7（D/L）	Pre/Sol	4.35×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
6	N⁃Boc⁃Phenylalanine	19.6（L/D）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
7	N⁃Boc⁃Alanine	32.0（L/D）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
8	N⁃Boc⁃Methionine	5.1（L/D）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
9	Mandelic acid	28.9（S/R）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
10	Camphor sulfonic acid	20.0（R/S）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
11	2⁃Chloromandelic acid	3.9（R/S）	Pre/Sol	4.54×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 9∶25）
12	Tartaric acid	2.1（L/D）	Pre/Sol	4.63×10^-4 mol/L in THF/H₂O （volume ratio 7∶20）

Fig.3 SEM images of the suspension formed by R⁃9(A, B), the solution generated by R⁃9 and D⁃serine(C, D) and the solution generated by R⁃9 and L⁃serine(E, F) in THF/H2O(volume ratio 9∶25)［R-9］=4.54×10-4 mol/L.

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