分子动力学与反应物浓度直接相关，一般情况下反应速度随反应物浓度的增加而增加。另一方面，由于生物大分子的精细结构和功能，酶反应的自我抑制在生物调控中是必不可少的。然而，自抑制在人工物理化学系统中很少被观察到，建立一个具有可控自抑制特性的人工分子/超分子系统是一个挑战，但无疑是构建具有高级自调节功能的分子/超分子系统的必要条件。近日，化学学院杨成/伍晚花课题组在J. Am. Chem. Soc.期刊上发表了题为“The More the Slower: Self-Inhibition in Supramolecular Chirality Induction, Memory, Erasure, and Reversion”的论文，报导了在超分子手性诱导、记忆、擦除和逆转过程中，柱五芳烃（柱[5]）衍生物表现出的一个前所未有的自抑制现象（图1）。
图1 柱五芳烃手性诱导过程中的自抑制
将手性丙氨酸乙酯加入到具有大体积取代基修饰的柱[5]溶液中，使其SP和RP构象平衡发生移动，从而导致了时间依赖的手性诱导过程。有意思的是，加入的手性诱导剂越多，竟然导致手性诱导速度更慢。因此，手性诱导剂具有激活剂和抑制剂的双重作用。研究表明这种自抑制实质上是由三重串联平衡的动力学偶合造成的。此外，用非手性竞争结合剂替代手性诱导剂可以记忆手性信号，对映异构诱导剂可以消除和逆转手性信号，并同样表现出自抑制特性。化学修饰可以控制中间平衡的动力学，从而精确控制手性诱导、擦除和逆转的动力学。总之，该工作报道了首例人工超分子诱导的自抑制现象，通过操纵中间动力学建立了一种新的手性记忆系统，可以通过温度、浓度和化学修饰来控制手性诱导、擦除和逆转，为控制超分子系统动力学提供了新的思路。
论文的第一作者是纪杰城博士和韦雪琴副教授，通讯作者是伍晚花副教授、罗奎教授和杨成教授。
课题组网站链接：http://yangchenggroup.com/
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c13210
