莫比乌斯分子因其特殊的拓扑结构，受到学术界广泛关注。然而，人工合成的莫比乌斯分子主要是具有全共轭骨架体系的结构，例如莫比乌斯轮烯、碳纳米环、碳纳米带及卟啉等。在构建全共轭芳香莫比乌斯结构时，精确控制骨架扭转并克服扭转产生的环张力，易导致产率相对较低，难以高效制备从而限制了其功能应用探索。此外，在莫比乌斯结构体系中引入功能性结合位点，进而实现由主客体作用诱导的拓扑构象调控，目前仍极具挑战性。
针对上述挑战，近日我院袁立华/李晓伟团队以氢键芳香酰胺片段的延伸 π 平面作为拓扑边界，将对位连接的芳香单元作为“拓扑反转中心”引入骨架，促使大环产生 180° 扭转。借助分子内氢键的稳定作用，成功构筑了具备单重扭转莫比乌斯拓扑结构的芳香酰胺大环。晶体学分析与 LOL-π 计算证实了其单扭转形貌及贯穿整个骨架的电子离域特性。研究发现，当水分子团簇或氨基酸客体进入大环空腔，并竞争性破坏对位连接单元的分子内氢键时，大环能够在单重扭转的莫比乌斯构象与平面的休克尔（Hückel）构象之间发生完全可逆的拓扑切换，单晶结构及溶液相圆二色光谱（CD）结果为该过程提供了证据。该工作构建了一个基于全酰胺键的莫比乌斯大环平台，为实现刺激响应性的莫比乌斯-休克尔构象调控提供了新的分子设计策略。
该研究工作以“Topological Isomerism of Möbius-Shaped Aramide Macrocycles Induced by Host-Guest Interactions”为题目发表在Angewandte Chemie International Edition上，并被选为Hot paper。四川大学化学学院为第一通讯单位，化学学院袁立华教授、冯文研究员、李晓伟特聘研究员为共同通讯作者。四川大学化学学院刘泽江博士为论文第一作者。感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、中央高校基本科研业务费对本工作的资助；同时感谢化学学院测试平台邓冬艳老师、李静老师，分析测试中心邓鹏翅老师、袁晨老师在化合物测试表征方面的支持与帮助。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.7978333
