分子機器的出現是有機化學和超分子化學史上的一次重大突破，它以模塊化的組成和微觀的運作方式能夠在實現能量轉化的同時，完成轉動、裝配、伸縮、運輸等特定行為，使人類向認識生命體系的本質邁進了一大步。人工合成大環受體作為分子機器不可或缺的重要組成部件，一直備受關注。新型大環受體的設計合成、功能化、以及應用開發是主客體化學和超分子化學研究領域的重要課題。
近期，吉林大學化學學院、納微構筑化學國際合作聯合實驗室楊英威教授課題組在新型超分子大環受體的設計合成和組裝體功能開發的研究上取得了重要進展。繼拓展型柱芳烴（Chem. Commun. 2016, 52, 5804）的成功設計合成后，2018年，該課題組首次報道了斜塔芳烴及其系列功能化衍生物（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 9853），并在后續工作中致力于研究新型大環芳烴的應用開發。2019年2月，楊英威教授研究團隊在Journal of the American Chemical Society雜志上發表了題為“Supramolecular Assembly-Induced Emission Enhancement for Efficient Mercury(II) Detection and Removal”的研究論文，成功構筑了基于胸腺嘧啶功能化聯苯拓展型柱[6]芳烴的熒光超分子聚合物體系，實現了對水中污染物汞離子的高靈敏度、高選擇性和低檢測限的熒光傳感檢測和快速吸附去除。
結合聚集誘導發光現象和大環合成受體的超分子組裝，該課題組在前期工作積累中總結并提煉出了超分子組裝誘導熒光發射增強（Supramolecular Assembly-Induced Emission Enhancement，SAIEE）的概念，為超分子功能體系在傳感檢測、藥物遞送、生物成像、自組裝和智能發光材料等領域帶來了新的可能性（Adv. Opt. Mater. 2018, 6, 1800668）。在最近發表的JACS工作中，該團隊通過對聯苯拓展型柱[6]芳烴進行雙功能化的修飾，將胸腺嘧啶基團作為側臂連接在大環主體上，進而將其與作為客體分子的四苯乙烯季銨鹽衍生物進行主客體鍵合，所形成的主客體復合體系可通過胸腺嘧啶-汞離子-胸腺嘧啶的特定作用與汞離子高強度結合構筑出新型的三維超分子聚合物納米粒子體系。該團隊發現這種新型體系具有SAIEE的現象，并基于此開發出了該體系對水中污染物汞離子的高效檢測和分離去除功能。同時，該團隊還發現這種體系對汞離子的檢測限低、去除效率高，且材料本身的可循環利用性強。這種新型的超分子聚合物材料不僅開拓了拓展型柱芳烴在環境污染物檢測和分離中的應用，更延伸了SAIEE這一現象潛在的應用價值，為設計可應用于環境保護和能量存儲的新型超分子發光材料提供了新的思路。
論文鏈接：https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.9b01546
