7月27日上午，以色列本古里安大学Ira A. Weinstock教授来华南软物质科学与技术高等研究院作主题为“Organic Chemistry In A Porous Metal-Oxide Capsule”的学术讲座。近年来，Ira A. Weinstock课题组使用多孔二十面体对称金属氧化物胶囊来研究水中的纳米限制域内的有机反应。
以色列本古里安大学Ira A. Weinstock教授作主题为“Organic Chemistry In A Porous Metal-Oxide Capsule”的学术讲座。
首先，Ira A. Weinstock教授介绍了纳米胶囊表的孔对客体有机小分子的透过性的研究。研究表明尽管支链烷烃羧酸盐的几何尺寸大于胶囊表面的Mo9O9孔径，但由于这些无机孔也具有一定的柔性以及与有机分子的一种协同作用，导致这些尺寸稍大的有机羧酸也能够进入到胶囊内部。
在纳米胶囊催化相关的研究中，含有结构完整的金属中心作为被包裹的反应底物的催化活性位点的纳米容器是相对比较少的化学体系，而{Mo132}胶囊为探索这类反应提供了独特的机会。Ira A. Weinstock教授认为，{Mo132}纳米胶囊在温和的条件下对在水中的甲基叔丁基醚的裂解，以及用于环氧化物的Michaelis Menten水解，均体现较高的催化活性，表现出与酶一样的加速反应速率（Kcat/Kuncat）为182800，是在室温下水相中在纳米笼中或纳米容器中报告的最高的反应速率。
在纳米笼体系中的自组装相关研究中，{Mo132}胶囊被用来揭示形成“胶束状”正丁酸离子聚集体的物理过程。在其他工作中，由丙酸配体稳定的纳米胶囊内丙酸配体相互作用包围形式的两个不同的主体空间被客体烷烃分子填充的情况是有烷烃分子的大小决定的。例如，正丁烷分子会排布在丙酸配体之间同时占据两种主体空间的位置，而乙烷分子则只能分布在被丙酸包围的纳米笼的中心核区的直径为11 ?的疏水腔中并维持快速旋转的状态。在多元醇羟基之间的氢键不会导致其分子在水相的自组装，这是因为这些醇分子在水中的强烈的溶剂化焓效应会抑制其聚集行为。于此同时，醇溶剂化伴随着大的熵降低，这一点是不利于醇分子的溶剂化的。Ira A. Weinstock教授表示，基于对这一点的认识，由{Mo132}胶囊中的L-甘油酯配体的成功植入被证明是熵驱动造成的，揭示了固有的“疏水”性质的多醇类化合物，其自组装行为所具备的热力学特征实际上与经典的憎水化合物类似。
学术讲座现场
在Ira A. Weinstock课题组的研究中使用的多金属氧酸盐的分子以及更多的氧化还原活性的配体都是纳米金属氧化物。讲座上，Ira A. Weinstock系统而专业的讲解引发了现场师生的广泛兴趣。（图文／华南软物质科学与技术高等研究院）
