受限空间中的分子相互作用是生物分子识别的核心，也是生物医学和环境科学应用的基础。有鉴于此，上海大学的于洋、美国斯克里普斯研究学院的Julius Rebek Jr.等研究人员，报道了水中刚性空腔主体中的弯曲客体、形状选择性和封装。

本文要点

1）研研究人员报道了两种具有刚性开口端的水溶性容器化合物（cavitand主体）的合成和表征。

2）一个空腔使用四个(CH2)4作为间隔物桥接相邻墙壁，而另一个空腔使用四个CH₂CH₂OCH₂CH₂桥接，具有更宽的开口端。间隔物将深空腔预先组织成花瓶状、可接受的形状，并阻止它们向不可接受的风筝状构象展开。环烷烃客体（C6–C8）和小正构烷烃（C5–C7）与空腔形成1:1的配合物，并在空腔空间中自由移动。

3）亲水性化合物1,4-二氧六环、四氢呋喃、四氢吡喃、吡啶和1-甲基咪唑也显示出与新的空穴烷具有良好的结合亲和力。较长的烷烃（C11–C14）和正构醇（C11–C16）被固定在空腔底部的CH₃基团和边缘附近的压缩构象基团占据。

4）亚甲基桥似乎将空腔分隔为一个狭窄的疏水隔室和一个暴露于水介质的更宽空间。较长的烷烃客体（C15–C18）、N，N-二甲基二辛胺和二辛胺诱导形成胶囊（2:1主体：客体复合物）。

5）新的空腔对间甲酚异构体和二甲苯异构体具有选择性。带有CH₂CH₂OCH₂CH₂桥的空腔与长链α，ω-二醇（C13–C15）和二胺以折叠的具有极性功能的U形构象暴露于水介质中。通过使用简单的萃取方法将邻二甲苯与其异构体分离。

参考文献：

Ji-Min Yang, et al. Rigidified Cavitand Hosts in Water: Bent Guests, Shape Selectivity, and Encapsulation. JACS, 2020.

DOI：10.1021/jacs.1c09226

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c09226