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摘要：日本庆应义塾大学的研究小组新设计并合成了一种喹啉三聚体oxa-TriQuinoline（o-TQ），作为一种具有适度空间自由度的新型冠分子，并阐明了其多样化的功能性。

关键词：氮·氧杂化、冠分子、喹啉三聚体（o-TQ）、功能材料、催化剂

日本庆应义塾大学的研究小组新设计并合成了一种喹啉三聚体oxa-TriQuinoline（o-TQ），作为一种具有适度空间自由度的新型冠分子，并阐明了其多样化的功能性。

卟啉和冠醚是一种早已为人所知的以大环状结构为特征的冠分子，因其响应于中心空隙中各种金属离子的捕获而获得各种分子功能，因此得到了广泛的研究。

研究小组设计并合成了具有单原子尺寸空隙的平面喹啉和三聚体TriQuinoline（TQ）作为含氮石墨烯的最小模型分子，并阐明了它们的分子性质。

本研究基于该TQ的结构，设计了一种将冠醚和含氮卟啉的结构特征提取和融合在一起的新型杂化冠分子oxa-TriQuinoline（o-TQ）。

通过在TQ的喹啉环连接位点插入氧原子，o-TQ表现为具有适度刚性的立体型冠分子，并有望通过在其扩大的中心空隙处捕获金属来开发各种功能材料。

oxa-TriQuinoline（o-TQ）冠醚、平面型卟啉与TriQuinoline（TQ）之间的关系图

研究小组仔细研究了喹啉单体中的官能团性质，建立了一种简单、低成本的o-TQ一步合成方法。研究发现，该结构是一种弯曲结构，其中氮原子沿交替方向排列。

虽然这不利于金属络合物的形成，但表明了碗状结构由于金属络合而变得明显，事实上，通过在室温下添加一价铜盐，形成了碗状络合物o-TQ/Cu（I）。

碗状富含π的背面与心环烯（corannulene，一种具有相似曲率的芳香族化合物）形成超分子复合物，由于它还能与富勒烯缔合形成超分子络合物，因此，这一发现对未来功能性分子o-TQ的精确排列具有重要意义。

虽然o-TQ本身和液态的一价铜配合物o-TQ/Cu(I)没有发光特性，但当向o-TQ/Cu(I)的甲醇溶液中添加水时，会显著增强发光强度，并显示出随着o-TQ/Cu（I）的缔合和沉淀而发光的聚集诱导发光（AIE）特性。

固态o-TQ/Cu(I)络合物也可以通过一价铜的四齿配体（L）来调节发光颜色，其中，L=CH₃CN显示出发光波长为539nm，发光量子产率为24％，发光寿命为36μs。

o-TQ作为三足型三齿配体，可以作为有用的化学反应催化剂发挥作用。研究小组表示，通过可与廉价铜轻松合成的o-TQ的结构修饰，有望进一步开发其功能。

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庆应义塾大学：创造出氮·氧杂化冠分子