重磅!厦门大学手性自发拆分结晶体系取得新进展

来源:科技日报 | 2022-06-17 17:10:36 |

记者15日从厦门大学获悉,该校江云宝教授课题组在手性自发拆分研究方向取得新进展,提出构筑二维或三维超分子螺旋结构促进手性自发拆分结晶新思路。相关研究成果近日发表于《德国应用化学》。

手性是一种不对称性现象,也是自然界的基本属性之一,例如人们的左右手,看起来一样,但却不能重合。两个分子化学式一模一样,只是空间结构有差异的手性分子,其效用却存在巨大差异。拆分总是成对出现的手性分子意义重大,但也面临诸多挑战,一直以来都是科研攻关热点。

厦门大学江云宝教授团队提出了一种全新设计,即将手性物种制成螺旋状构筑基元,使其能在二维或三维方向形成同手性超分子螺旋,以实现三维同手性延伸,从而驱动手性自发拆分结晶。

研究人员将乙酰丙氨酸模型分子衍生为乙酰丙氨酰胺基硫脲,后者因含有β-转角结构而呈折叠构象,继而在苯基硫脲芳香环上引入卤素原子,最终合成的折叠物种既能通过转角结构实现分子间氢键相互作用,又具有分子间卤键作用的可能。实验表明,修饰以卤素原子碘、溴、氯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,实现外消旋体手性自发拆分结晶。该项研究为理性构筑手性自发拆分结晶体系提供了新思路。

近年来,江云宝课题组在折叠短肽基超分子螺旋的构筑研究中取得系列进展,发现超分子螺旋形成中呈现同手性特征,其原理与艺术体操中彩带的螺旋状延续类似,因此提出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。“手性自发拆分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了重要途径,但如何理性设计手性自发拆分结晶体系仍然极具挑战。”江云宝表示,此次研究成果进一步证实了这一设想的可行性,且有望应用于手性纯药物的制备,为人民生命健康服务。(记者符晓波)


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