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自然界合成生命大分子（蛋白质、DNA等）的过程是经典的自组装过程，其设计理念充分展现了大自然的魔力：用极简的构筑基元（氨基酸，脱氧核苷酸等）构造出结构、功能高度复杂的组装体。这种极简而高效的合成策略，以及多层次作用力（共价键、氢键、π-π相互作用等）的精确调控一直以来都是合成超分子化学的努力目标。在所有自组装方法中，配位驱动自组装方法因其配位键成键方式的精确可控性，被广泛地应用于构筑不同拓扑结构的超分子化合物中，并朝着复杂化、功能化的方向逐步前进。但随着结构复杂度的不断提高，相应配体设计与合成的难度也日趋增大，甚至难以实现，亟需新的设计思路来打破这一桎梏。
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图1. 不同臂长、层间距的双层同轴六元环超分子。图片来源J. Am. Chem. Soc.
美国南佛罗里达大学李霄鹏（点击查看介绍）课题组长期致力于用配位驱动自组装的方法精确构筑结构复杂、尺寸巨大的超分子化合物。该课题组于2016年报道了基于吡啶盐刚性骨架的双层同轴六元环超分子结构的设计、合成与表征（图1，J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 9258）。但是在尝试进一步提高这类超分子化合物的复杂度时，他们同样遇到了巨大的合成挑战。
经过两年的努力，该课题组提出了巧妙的模块化合成配体路线，即先合成组成配体所需的含双2,2′:6′,2′′-三联吡啶（TPY）的吡喃盐前体，再通过逐步的“缩合——脱除保护基——再缩合”的反应循环（图2c），高效地合成了两层到四层同轴六元环结构（G2-G4）所需的配体（L2-L4）。通过溶液自组装，成功得到目标超分子（图2b），其中G4分子量高达38000 Da，直径达11.4 nm（图2a），是成果发表时已知的尺寸最大的二维合成超分子结构。利用这种模块化的合成路线，从理论上讲，可以合成出代数更高、尺寸更大的二维同轴六元环超分子化合物。