姚建年课题组在超分子手性组装方面取得新进展
手性广泛存在于自然界和功能材料体系中，其形成、传递与放大是化学、材料科学和生命科学领域的重要研究课题之一。长期以来，手性被认为主要由分子结构决定。然而，在复杂自组装体系中，相同的分子构筑单元为何能形成不同尺度和形式的手性结构，其内在机制仍缺乏深入理解。
在国家自然科学基金委的支持下，化学所光化学实验室姚建年课题组在超分子手性组装方面取得新进展。研究发现，相同的手性发光分子在不同超饱和度演化条件下，可以沿不同组装路径形成两类尺度和组装方式迥异的结构：一种为毫米尺度的旋涡状手性薄膜，另一种为微米尺度的方形晶体。尽管两者来源于相同的分子构筑单元，却表现出截然不同的手性光学响应，呈现相反的圆偏振发光信号。
研究表明，两种结构均起源于相同的超饱和诱导成核过程，并经历纤维状中间体的形成，后续超饱和度维持方式的差异决定了组装路径的不同。当体系进入蒸发主导阶段时，纤维状中间体进一步重组形成宏观旋涡结构；当反溶剂持续扩散时，则形成空间受限的方形微晶。基于系统实验结果，研究团队建立了超饱和度演化、组装路径与层级手性表达之间的关联机制，揭示了手性不仅与分子结构有关，也受到组装动力学过程的深刻影响。
该工作将传统“分子结构决定功能”的设计理念拓展到“组装路径调控功能”，为超分子手性材料、圆偏振发光材料及手性光电子器件的设计提供了新的思路，也为理解复杂体系中的结构形成与功能涌现提供了新的视角。
相关研究成果近期发表在Proceedings of the National Academy of Sciences期刊（PNAS, 2026, 123(25), e2535931123），第一作者为博士生王琼，通讯作者为闫永丽研究员。
光化学实验室
2026年6月22日
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