$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Supramolekuły są fascynującymi i ważnymi celami badawczymi ze względu na ich unikalne funkcje, takie jak budowa architektur supramolekularnych, wykrywanie jonów i/lub molekuł oraz separacje chiralne, wynikające z ich zdolności rozpoznawania molekularnego za pomocą elastycznych wiązań niekowalencyjnych1-11. W rozpoznawaniu molekularnym symetria zespołów supramolekularnych jest jednym z najważniejszych czynników. Pomimo znaczenia, nadal trudno jest zaprojektować supramolekuły o pożądanych symetriach ze względu na elastyczność w liczbie i rodzajach składników, a także kątach i odległościach wiązań niekowalencyjnych.
Wyjaśnienie korelacji między symetriami supramolekuł a ich składnikami na podstawie systematycznych badań jest przydatną strategią do osiągnięcia budowy pożądanych supramolekuł. W tym celu jako cele badawcze wybrano klastry supramolekularne, ponieważ składają się one z ograniczonej liczby składników i teoretycznie można je ocenić12-14. Jednak w przeciwieństwie do kompleksów metali, istnieje ograniczona liczba doniesień konstruujących klastry supramolekularne ze względu na niską stabilność wiązań niekowalencyjnych dla podtrzymania struktur supramolekularnych15,16. Ta niska stabilność staje się również problemem w uzyskiwaniu serii zespołów supramolekularnych, które mają te same rodzaje struktur. W tym badaniu wiązania wodorowe wspomagane ładunkiem soli organicznych, które są jednym z najtrwalszych wiązań niekowalencyjnych17-20, są wykorzystywane głównie do konstruowania określonych zespołów supramolekularnych preferencyjnie21-32. Warto również zauważyć, że sole organiczne składają się z kwasów i zasad, a zatem wiele rodzajów soli organicznych można łatwo uzyskać przez zmieszanie różnych kombinacji kwasów i zasad. W szczególności sole organiczne są przydatne do systematycznych badań, ponieważ kombinacje określonego składnika z różnymi rodzajami przeciwjonów skutkują tymi samymi typami zespołów supramolekularnych. W związku z tym możliwe jest porównywanie różnic strukturalnych zespołów supramolekularnych w oparciu o rodzaje przeciwjonów.
W poprzednich pracach, supramolekuły z 0-wymiarowymi (0-D), 1-wymiarowymi (1-D) i 2-wymiarowymi (2-D) sieciami wiązającymi wodór przez pierwotne karboksylany amonu zostały potwierdzone i scharakteryzowane z punktu widzenia chiralności32. Te wielowymiarowe supramolekuły są ważnymi celami badawczymi w hierarchicznym projektowaniu kryształów27 , a także w zastosowaniach wykorzystujących ich wymiarowość. Ponadto charakterystyka sieci wiązań wodorowych dostarczyłaby ważnej wiedzy na temat roli cząsteczek biologicznych, ponieważ wszystkie aminokwasy mają grupy amonowe i karboksylowe. Zapewnienie wytycznych do oddzielnego otrzymywania tych supramolekuł daje im dalsze możliwości zastosowań. W tych supramolekułach budowa klastrów supramolekularnych z sieciami wiązań wodorowych 0-D jest stosunkowo trudna, jak wykazano w badaniu statystycznym28. Jednak po wyjaśnieniu czynników budowy klastrów supramolekularnych, zostały one skonstruowane selektywnie i uzyskano szereg klastrów supramolekularnych21-25,32. Prace te umożliwiają prowadzenie systematycznych badań symetrycznych klastrów supramolekularnych w celu wyjaśnienia zależnych od składowych charakterystyk symetrycznych klastrów supramolekularnych. W tym celu supramolekularne klastry pierwszorzędowych trifenylooctianów amonu mają interesujące cechy, tj. ich topologiczne zróżnicowanie w sieciach wiązań wodorowych24,32, co odzwierciedlałoby ich symetryczne cechy, a także chiralne konformacje składowych grup trytylowych (ryc. 1a i 1b). W artykule przedstawiono metodologie konstruowania szeregu klastrów supramolekularnych z wykorzystaniem pierwotnych trifenyoctanów amonu oraz charakterystyki symetrycznych cech klastrów supramolekularnych. Kluczem do budowy klastrów supramolekularnych jest wprowadzenie dużych grup trytylowych oraz rekrystalizacja soli organicznych z rozpuszczalników niepolarnych. Do budowy klastrów supramolekularnych przygotowano dwu- i trójskładnikowe pierwotne trifenyoctany amonu. Badania krystalograficzne z punktu widzenia topologii sieci wiązań wodorowych24,32, topografii (konformacji) grup trytylowych33,34 oraz układów molekularnych jako analogów wielościanów oktakoordynowanych12 (ryc. 1c) ujawniły symetryczne charakterystyki klastrów supramolekularnych zależne od składowych25.