手性是自然界广泛存在的基本属性，通常，一对手性对映异构体具有完全不同的生理学特性。例如生物体和自然界中的半胱氨酸 (Cys) 以 L- 形式出现，而 D- 形式的存在通常表现出衰老、疾病等消极症状。青霉胺 (Pen) 这种小分子对映异构体在自然界中也以 L- 和 D- 两种构型存在，其中，D-青霉胺是一种用于临床治疗金属中毒、慢性活动性肝炎、关节炎综合征等自身免疫性疾病的药物。而L-青霉胺容易污染水环境，对生物体有毒副作用，有时甚至会导致癌症。因此，建立一种半胱氨酸和青霉胺的构型和浓度探针在环境、生物学等领域具有重要意义。而酒石酸及其衍生物因其手性性质在不对称合成、手性分离方面有着重要的应用。设计合成基于酒石酸衍生物配体的配位聚合物用于手性识别具有重要的研究意义。

近日，天津大学李孝增/朱莉娜课题组和南开大学孔德明课题组合作，设计合成了一对新型的互为对映异构体的酒石酸衍生物配体，与不同的铜 (II) 金属盐自组装得到了七个Cu (II) 配位聚合物单晶，其中的六个具有一维手性螺旋链结构，另一个具有螺旋桨配位中心一维链状结构(图1)，酒石酸及配体的手性通过金属离子与配体的相互连接被放大并传递到整个螺旋体系。

进一步研究发现，其中的一个CuBr₂-CP(1a)能够作为在水相中手性识别L-/D-Cys和L-/D-Pen的圆二色光谱探针。该配合物在与L- 异构体和D- 异构体溶液混合时，能够产生相反的圆二色信号，并且相应位置峰的正/负强度与分析物浓度在一定范围内呈现线性关系(图2)，以此实现了对两种分子对映异构体构型的区分和浓度的检测。并且提出了一种基于配体交换反应实现手性传递与放大的机理(图3)，通过job’s plot工作曲线，元素分析，溴离子色谱等手段对该机理进行了验证。本篇工作为在水相中半胱氨酸和青霉胺的手性识别和浓度检测提供了一种新方法和新思路。也为分析配位聚合物结构和功能调控的影响因素提供重要的指导意义。