江云宝教授课题组：二维正交螺旋促进手性自发拆分结晶

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我院云宝教授课题组在手性自发拆分研究方向取得新进展，有关结果近日以“Spontaneous Resolution of Helical Building Block through the Formation of Homochiral Helices in Two Dimensionsˮ 为题发表于《德国应用化学》 (Angew. Chem. Int. Ed. 2022, DOI: 10.1002/anie.202205914)。
        自1848年巴斯德实现酒石酸盐对映体的拆分以来，手性自发拆分一直备受关注，因其不仅有助于理解自然同手性起源，也为手性物质的分离和纯化提供重要途径。但统计表明，外消旋体结晶时仅约5-10%会发生手性自发拆分，90%以上的则发生共结晶。由于晶体成核和生长过程涉及复杂的热力学和动力学因素，对于某一外消旋体能否发生自发拆分结晶至今尚无法预测，如何理性设计手性自发拆分结晶体系仍然极具挑战。  

        江云宝教授课题组近年来在折叠短肽基超分子螺旋的构筑研究中取得系列进展 (J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 6605; Nat. Commun. 2019, 10, 3610; Org. Biomol. Chem. 2021, 19, 6397; Chem. Commun. 2021, 57, 1802; Chem. Commun. 2021, 57, 12562; Chem. Commun. 2022, 58, 6461)，发现超分子螺旋形成中呈现同手性特征，提出系因此而保障折叠结构单元螺旋性的有效延展之故。据此，形成了构筑二维或三维超分子螺旋以驱动三维同手性延伸、促进手性自发拆分结晶的研究设想。为此，设计将乙酰丙氨酸模型分子衍生为乙酰丙氨酰胺基硫脲，后者含有β-转角结构而呈折叠构象，赋予转角结构之间氢键相互作用的特性；续于分子中苯基硫脲的苯环对位引入卤素原子，折叠分子间因此又具有穿越转角结构的卤键作用可能。固体圆二色和红外光谱、手性色谱、X-射线粉末和单晶衍射等实验表明，修饰以碘、溴和氯等卤素原子的折叠短肽衍生物分子间具有强的卤键作用，可同时形成氢键和卤键超分子螺旋，构成二维正交螺旋，驱动结晶过程中的三维同手性延伸，实现外消旋体发生手性自发拆分结晶；修饰以氟原子或不含卤素原子的折叠短肽衍生物分子无法提供卤键作用，仅形成一维氢键超分子螺旋结构，外消旋体发生共结晶。该项研究为理性构筑手性自发拆分结晶体系提供了新的思路。
        研究工作在我院江云宝教授、黎朝副教授、严小胜博士（现为厦门大学药学院副教授）指导下，主要由硕士生林翔完成，硕士生寇博涵、曹金莲博士和博士生翁培敏参与部分实验工作。研究得到了国家自然科学基金（21820102006、91856118、21521004、21435003、22101240）、教育部创新团队（IRT13036）和厦门市科技计划项目（3502Z20203025）的资助。
        论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202205914
            文章来源：厦门大学
            江云宝，厦门大学教授。1963年11月出生，1984年厦门大学化学系本科毕业，1987年厦门大学化学系研究生毕业并获硕士学位，1990年获厦门大学分析化学专业理学博士学位。教授，博士生导师。现任厦门大学党委常委、副校长，分析科学教育部重点实验室副主任、学术委员会委员。1990年获厦门大学理学博士学位（导师：陈国珍教授）后留校任教，分别于1992年和1995年破格晋升为副教授和研究员，1996年被遴选为博士生导师。现任现代分析科学教育部重点实验室副主任、学术委员会委员，第26届中国化学会理事、分析化学委员会委员，《光谱学与光谱分析》编委。科研工作主要涉及胶束、环糊精等超分子有序介质中的荧光光谱学和荧光探针分析法以及基于光诱导电子/质子转移的荧光传感与分子识别，先后承担德国洪堡、大众基金会和国家、省部级科研课题十多项，已在国内外重要学术期刊上发表论文90余篇。