ACS Materials Lett. | 北京大学阎云、肖云龙: 理论化学助力，揭示金属离子调控超分子手性机制

背景：手性是自然界的基本属性，超分子手性的调控在生物自组织过程中至关重要，但金属离子如何调控超分子手性反转的分子机制尚不明确，且理论化学在此领域的应用有待深入。研究目的：北京大学阎云、肖云龙团队旨在通过理论化学与实验结合，揭示金属离子调控叶酸基超分子水凝胶手性的精细原子机制，并建立可预测手性调控的理论模型。结论：研究以叶酸-锌离子和叶酸-铜离子凝胶体系为模型，结合圆二色谱与密度泛函理论(DFT)计算，发现不同金属离子（Zn²⁺与Cu²⁺）通过与叶酸羧基配位，诱导喋呤头基构象反转，进而决定四联体螺旋的堆积方向（遵从能量最低原则），从而实现对超分子手性的精确调控。该机制在钙、铅、锰、镉等金属离子体系中得到验证，DFT计算可准确预测其手性，为理性设计功能手性材料提供了原子级见解与强大预测工具。