曲阜师范齐伟/冯瑾:通过分子识别从金纳米团簇制备手性发光水凝胶

超小尺寸金属纳米团簇（NCs）在光学、电学和催化等多个领域引起了研究人员的广泛关注。手性在自然界中无处不在，从小分子到最大的蛋白质，在生物系统和化学过程中都起着至关重要的作用。一般而言，制备手性NCs的方法有3种：手性金属核的诱导、手性配体和核与配体的非手性表面的手性排列。然而，在溶液中制备基于金属 NC 的超分子手性聚集体比从手性有机化合物或其他小分子组装更困难，因为手性金属 NCs 通常不溶，功能修饰能力较低，这阻碍了手性的构建进程。

受非手性硫代巴比妥酸修饰的金纳米团簇（TBA-AuNCs）表面多个活性位点的启发，曲阜师范大学科研团队选择组氨酸 (His) 与 TBA-AuNCs 共组装构建手性发光水凝胶。His 是一种天然手性分子，可提供芳香堆积相互作用、氢键和可调的L -和D -手性中心 (L/D)。首先，作者系统地研究了L/D -His/TBA-AuNCs 系统的相行为。如图1a 和 b 所示，在合适的条件下，水凝胶可以被L-和D-His诱导，分别表示为L-gels和D-gels。凝胶化对L/D -His的浓度敏感，并且仅在 15-95 mM 的浓度范围内形成水凝胶。作者测量凝胶-溶胶相变温度以研究凝胶的稳定性。55 mM的凝胶的最高转化温度为 46.2°C，稳定性最高。这项工作为构建基于手性纳米团簇的材料提供了一种创造性的策略。

图1， (a) L-gels (i)、D-gels (ii) 和 TBA-AuNCs 溶液 (iii) 在 365 nm 紫外光照射下的照片。L-gels (iv)的照片在日光下的照片。(b) 具有不同浓度 L/D-His的 TBA-AuNC 的相图（黑点：溶液；红点：透明水凝胶）。(c)具有不同L-His 浓度的TBA-AuNCs的PL 光谱。(d) L/D-gel的时间分辨 PL 衰减曲线。(e) L -His（黑线）、D -His（红线）、TBA-AuNCs（绿线）和L/D - gels（虚线），具有不同浓度 L/D-His的CD 光谱。

相关论文以题为Fabrication of a chiral luminescent hydrogel from gold nanoclusters via molecular recognition发表在《Chem. Commun.》上。通讯作者是曲阜师范大学齐伟教授、冯瑾副教授、沈静林副教授。

参考文献：

doi.org/10.1039/D1CC04011A