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2024-07-18 10:36:10

台湾大学詹益慈研究团队近年来主要工作概览:三联吡啶配体自组装精确构筑超分子结构

詹益慈,台湾大学化学系副教授。2000年毕业于台湾大学化学系,获理学学士学位,2002年毕业于台湾大学化学所,获理学硕士学位。2010年于美国阿克伦大学取得博士学位,导师为George R. Newkome教授。2010-2012年在日本东京大学担任日本学术振兴会(JSPS)特别研究员,导师为Takuzo Aida教授。2012年受聘台湾大学化学系系助理教授,2017年至今于台湾大学化学系任副教授。
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詹益慈教授主要研究方向为超分子组装方法学与高分子化学。詹益慈教授在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J. Inorg. Chem.等国际期刊已发表40余篇论文。曾获台湾大学教学优良奖,教学杰出奖,优秀年轻学者研究计划,吴大猷先生纪念奖,中国化学会杰出青年化学家奖章,杰出人才基金会年轻学者创新奖等诸多奖项。
受到自然体系生物大分子组装体的启发,化学家们致力于开发新的方法策略来构筑复杂的超分子组装体,实现类似于生物大分子的结构与功能。在所有的弱相互作用中,金属配位键以其丰富性、方向性以及配位强度可调性受到化学家们的青睐。目前,基于金属配位驱动自组装的超分子组装体正朝着结构复杂化和功能化的方向逐步发展。三联吡啶(2,2′:6′,2″-terpyridine)作为一种常见的配体,可以和不同的过渡金属离子(Ru(II)、Os(II)、Fe(II)、Zn(II)、Cd(II)等)配位,形成配位强度不同的配合物。Ru(II)与Os(II)的配位键非常强,具有不可逆性;而Zn(II)与Cd(II)的配位键较弱,可以发生可逆的配体交换。近年来,利用这些动力学或者热力学稳定的三联吡啶配合物来构筑结构复杂功能新颖的超分子结构逐渐成为一个研究的热点。当涉及到复杂结构的自组装时,多组分体系总会发生一些预想不到的组装错误,不能按预期的进行。如何实现多组分配体金属超分子自组装,使得超分子组装更具可控性,是一个非常具有挑战的研究。
台湾大学詹益慈研究团队长期致力于设计多价(multivalency)三联吡啶配体和互补配体对,以“一步法”构筑复杂超分子结构。经过多年的研究和发展,该课题组已成功建构出一系列结构新颖有趣的超分子,如环中环、蜘蛛网和六芒星等二维结构以及二十面体、谢尔宾斯基三角柱和立方星等三维结构。此外,他们还将互补配体对的概念引入到高分子设计中,构筑了一系列刚柔并举的嵌段共聚物。