近日，我校化学与分子工程学院费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心曲大辉、顾睿锐团队在动态组合化学领域研究取得新进展，相关研究成果以“Host-Directed Discovery of Dynamic-Covalent Guests From Dynamic Combinatorial Libraries”为题，发表于《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e7195803）。
动态共价化学利用可逆共价键赋予体系动态性，主客体化学则依靠非共价作用实现选择性分子识别。将二者协同，有望通过动态共价-非共价协同策略构建力学性能优异且可响应、可循环的动态智能材料。然而，主客体结合取决于分子形状、尺寸及电荷分布等多种因素，仅凭经验难以高效开发动态共价客体。
针对上述科学问题与挑战，曲大辉教授、顾睿锐副教授团队与法国斯特拉斯堡大学Jean-Marie Lehn教授课题组合作，提出了一种由主体分子导向的动态组合库筛选策略。研究以亚胺为动态共价客体结构，以柱[5]芳烃（EtP[5]、MeP[5]OTf）为大环主体分子。当加入主体后，结合能力较强的亚胺被优先包结，使体系平衡向生成强结合客体的方向移动。因此，优势客体在组合库中的比例显著增加，通过比较加入主体前后的组分分布，便可识别最适合该主体的客体，而不必逐一合成并测定所有候选物。在简单的[2×2]组合库中，主体显著放大了A2B2，证明该方法能够反映主–客体结合引起的平衡变化。后续扩大至含16种亚胺的[4×4]组合库，以及基于氟谱的[5×5]组合库。为减少游离胺竞争和组分间拮抗产生的误判，进一步采用[2×10]组合库。最终筛选出A13B2客体，其与EtP[5]结合常数为（2.2±0.1）×103 M-1。二维核磁、密度泛函理论计算和单晶结构共同证明，筛选出的亚胺进入了EtP[5]空腔并形成主客体复合物。
该研究把分子识别转化为动态组合库的重新分布，并通过简单核磁读出快速发现优势客体，只需对少量被放大的候选物测定结合常数，可有效降低筛选工作量，从而助力动态共价客体结构的开发与应用。本工作以亚胺体系为模型，未来可推广至其他动态共价键和大环主体，为自适应主客体分子组装、动态共价功能材料的设计提供新工具。
该论文第一作者为博士研究生邱振业，通讯作者为曲大辉教授、顾睿锐副教授，并得到了田禾院士的悉心指导。该研究成果得到国家自然科学基金、上海市科学技术委员会、中国石油科技创新基金等项目的资助。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.7195803