自组装的有机π-共轭系统由于内部长程有序排列的分子单元而展现出独特的功能。近年来，硼氮嵌入多环芳烃（BN-PAHs）作为新型π-共轭分子，因其出色的光电性能而受到极大关注。然而，相比于小分子光电性质研究所取得的成就，利用BN-PAHs作为基本构建块来构筑可控超分子组装体的研究仍较为少见。这一限制源于BN-PAHs所固有的强的单向分子间相互作用（e.g., π-π堆叠和B-N偶极相互作用）导致快速、单一维度（1D或2D）的组装发生，从而难以实现对组装过程以及组装体结构的精细调控。因此，解决上述挑战的根本方法是开发新型非共价相互作用和协同组装策略，改善和调控BN-PAHs的固有堆积模式和组装行为。

     近日，课题组在前期可控阳离子–π化学构筑超分子聚合物的基础上，设计并合成了新型硼氮杂环π基元 (BN)3-PAHs和阳离子单体 (Na+)2-C4 （图1）。利用阳离子-π作用驱动形成含有“刚柔相济”组装基元的1D初级组装体（1D-BNSA），随后在极性DMF溶剂的促进相邻两个(BN)3-PAHs分子间发生C-H···π作用，实现1D结构可控融合并转变为2D组装结构（2D-BNSA）（图1）。

该成果发表于《Journal of the American Chemical Society》(J. Am. Chem. Soc. 2024, 146, 11328)。

课题组博士生张哲霖为论文第一作者，田威教授为论文唯一通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金优秀青年科学基金等项目的资助。

全文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.4c00706