通过复杂的宿主设计以高度协作的方式操纵新兴的阴离子-π相互作用是一项非常艰巨的任务。在这项工作中,成功地构建了前所未有的四面体阴离子-π受体,以互补地容纳四面体和相关阴离子。合成是通过使用大环定向方法,通过使用带有四个反应位点的大环前体来实现的,该前体具有动力学上有利的途径,并以可观的收率提供了原本难以接近的四面体笼。晶体结构表明,四面体的笼子具有封闭的三维腔,被四面体阵列中的四个缺电子的三嗪面所包围。一系列四面体和相关阴离子(包括
BF4-,
ClO4-,H2 PO4-,HSO4-,ESI-MS和DFT计算显示了SO4 2-和PF6-。 -和PF6-配合物的晶体结构表明,该阴离子很好地包裹在四面体腔内,具有极佳的形状和尺寸匹配,具有高达四倍的协同阴离子-π相互作用。通过负离子光电子能谱测量进一步证实了强的阴离子-π结合。