Las especies moleculares entrelazadas han recibido una atención considerable recientemente, no solo por sus intrigantes estructuras e importancia topológica, pero también por sus importantes aplicaciones como máquinas moleculares y dispositivos a nanoescala. Beneficiándose del vínculo de coordinación reversible, alguna estructura entrelazada complicada podría realizarse con alto rendimiento, procesos de un solo paso, por ejemplo, [2] catenanes y nudo de Salomón. Los anillos moleculares de Borromeo (BR) son [3] topoisómeros de catenanos en los que ninguno de los anillos componentes está enlazado, pero tampoco se puede separar sin romper uno de los anillos (Fig. 1). Los catenanos lineales [3] son ​​otro motivo fascinante de tres anillos entrelazados. Se han presentado varios métodos eficaces para la construcción de [3] catenanos orgánicos lineales. Sin embargo, Las estrategias factibles para la síntesis de metananos lineales organometálicos [3] basados ​​en el autoensamblaje impulsado por la coordinación son todavía muy raras. Más allá de los catenanos lineales [3], El complejo ring-in-ring también es un motivo estructural muy raro, que pueden considerarse como subestructuras de RB e intermedios clave para la preparación de RB. Ye Lu, Dong Liu, Yue-Jian Lin, Zhen-Hua Li y Guo-Xin Jin de la Universidad de Fudan (Shanghai, China) hizo un progreso emocionante y desarrolló el autoensamblaje de metalla [3] catenanes, Anillos de borromeo y complejo de anillo en anillo utilizando una unidad donante π simple.

Debido a la gran nube de electrones del átomo de azufre, Los compuestos heterocíclicos que contienen S generalmente presentan interacciones de apilamiento más fuertes que los compuestos aromáticos policíclicos en condiciones similares. Para mejorar las interacciones de apilamiento, Los grupos bitiofenilo se utilizaron como bloques de construcción para reemplazar el fenileno o los grupos aromáticos policíclicos ampliamente utilizados. Mientras tanto, interacciones electrostáticas entre ricos en electrones (donante π, D) y deficiente en electrones (aceptor π, A) los grupos aromáticos son fuerzas impulsoras importantes en la química huésped-huésped. Los rectángulos de metal o las jaulas basadas en el autoensamblaje de coordinación suelen tener varias cargas positivas. Debido a la repulsión de Coulombic, este tipo de rectángulos o jaulas de metal es más adecuado para combinar con huéspedes electroneutrales o ricos en electrones que con cationes pobres en electrones, y superar la repulsión de Coulombic entre un huésped catiónico y un huésped catiónico sigue siendo un desafío. Los grupos de bitiofenilo son unidades D fuertes, por lo tanto, su introducción en rectángulos metálicos podría conducir a fuertes interacciones entre las unidades D y las unidades A, que es una estrategia prometedora para superar la repulsión de Coulombic y permitir potencialmente la introducción de un catión cargado positivamente dentro de un rectángulo de metal catiónico cargado positivamente. Siguiendo esta lógica, Si un catión deficiente en electrones pudiera introducirse en un rectángulo de metal catiónico aprovechando las interacciones fuertes D-A, También podría ser posible enhebrar un rectángulo de metal catiónico basado en unidades A dentro de un rectángulo de metal basado en unidades D, para obtener un complejo anillo en anillo D-A heterogéneo.

En este trabajo, una serie de metananos homogéneos de Cp * Rh (Cp * =pentametilciclopentadienil) [2], así como la estructura lineal de metala [3] catenanos y BRs se realizaron mediante el uso de bloques de construcción basados ​​en grupos de bitiofenilo, una unidad de donante π simple. Los grupos de bitiofenilo juegan un papel crucial en la formación de estructuras entrelazadas homogéneas, es decir, mejorar la fuerza de las interacciones entre anillos. Aprovechando las fuertes interacciones electrostáticas entre las unidades D y A, el catión metilviológeno deficiente en electrones se utilizó como molécula huésped para realizar una conversión reversible entre a [2] catenanos y un rectángulo monomérico. Es más, un rectángulo de metal catiónico basado en unidades A se enroscó dentro de un rectángulo de metal basado en grupos de bitiofenilo, conduciendo a un complejo anillo en anillo heterogéneo. Este método para formar un complejo de anillo en anillo se amplió mediante el uso de un rectángulo metálico basado en un grupo pirenilo.

Estos hallazgos ayudarán a comprender el autoensamblaje de coordinación y avanzarán en el campo de los ensamblajes organometálicos.