近日，南开大学卜显和、曾乐团队在Advanced Materials期刊上发表了题为“Naphthalene- and Perylene-Diimide-Based Chiral Supramolecular Architectures”的论文。综述了基于萘二酰亚胺（NDI）和苝二酰亚胺（PDI）的超分子手性结构的设计、合成及其在圆偏振发光（CPL）、光电探测和不对称催化等领域的应用进展。文章详细探讨了这些超分子结构的手性诱导、传输和放大机制，并分析了其在不同应用中的性能和潜力。
背景：手性超分子结构在光学、电子学和生物医学领域具有广泛应用前景。NDI和PDI因其优异的光电性能和可调控的手性特性，成为构建手性超分子结构的理想材料。
研究动机：尽管已有研究，但在扩展手性NDI/PDI结构多样性、调控弱相互作用、阐明手性转移和放大机制以及实现多样化手性应用方面仍面临挑战。
手性来源：NDI/PDI的手性主要来源于三个途径：共价修饰引入手性基团、PDI共轭平面的扭曲产生轴手性、以及非手性NDI/PDI在外部手性环境诱导下的超分子不对称组装。
设计原则：文章系统总结了NDI/PDI基手性超分子结构的设计原则，包括宏观环状结构、笼状结构、聚集态和晶体框架等，重点讨论了手性诱导、传输和放大的结构-活性关系。
合成策略：通过共价键或配位键将手性单元引入NDI/PDI分子，或通过超分子组装实现手性结构的构建。文章详细介绍了多种合成方法，包括缩合反应、配位驱动的自组装等。
关键进展：例如，通过在PDI的湾位引入手性取代基，成功构建了轴手性PDI超分子结构；利用非手性NDI/PDI在手性诱导剂作用下形成单一对映体的配位聚合物。
圆偏振发光（CPL）：NDI/PDI基超分子结构因其强吸收和高量子产率，在CPL领域展现出巨大潜力。文章讨论了通过调控分子堆积和激发态相互作用来增强CPL信号的策略。
光电探测器：利用NDI/PDI的高电子亲和力和优异的电荷传输性能，构建了高性能光电探测器。这些探测器在紫外光照射下表现出快速响应和高灵敏度。
不对称催化：手性NDI/PDI超分子结构通过模拟酶的不对称催化微环境，实现了高效的手性催化。文章举例说明了在不对称氢化和[5]螺旋烯的对映体转化中的应用。
挑战：尽管取得了显著进展，但在扩展手性NDI/PDI结构多样性、调控弱相互作用、阐明手性转移和放大机制以及实现多样化手性应用方面仍面临挑战。
展望：文章提出，通过引入新的手性单元和组装方法、利用弱分子间相互作用、优化宿主-客体相互作用以及拓展应用领域，有望推动NDI/PDI基手性超分子结构的发展。
文章总结了NDI/PDI基手性超分子结构在设计、合成和应用方面的最新进展，并强调了其在下一代手性技术中的潜力。通过合理设计和优化，这些材料有望在CPL发光二极管和手性生物医学等领域发挥重要作用。
期刊：Advanced Materials
题目：Naphthalene- and Perylene-Diimide-Based Chiral Supramolecular Architectures
作者：Shaojie Xu, Xiangyu Wang, Le Zeng, Xian-He Bu
接受日期:06 August 2025
原文链接: https://doi.org/10.1002/adma.202508888
