通过氧化还原过程调节非共价键相互作用是
生物系统基本理解的中心主题,并且在超分子科学中已经成熟。在主客体系统的背景下,我们在本文中展示了如何通过操纵环烷的氧化还原电位来控制包合物的形成。环双(
百草枯-对亚苯基)四电子还原为其中性形式导致其结合特性发生改变,同时预示着其立体电子行为的显着变化。量子力学计算为处于各种氧化还原状态的环烷与各种客体分子(从贫电子到富电子)之间形成包合物提供了能量学。通过探测该主体与缺电子客体的相互作用来研究环烷显示的给电子性质,并通过单晶 X 射线衍射分析证实包合物的形成。取决于环烷的氧化还原状态的结合模式的巨大变化导致 (i) 完全氧化形式的芳香供体-受体相互作用和 (ii) 当环烷完全还原时的范德华相互作用。这些发现为这类环烷在各个领域的潜在用途奠定了基础,从分子电子学到催化,凭借其电子特性。