数十年来，合成超分子化学以生物自组装为向导，致力于通过人工合成而构建具有特定结构及功能的超分子材料。得益于精确可控的形貌及尺寸，金属超分子化合物在催化、传感、药物转运和释放，气体存储等方面展现了前所未有的性质与功能。迄今为止，大部分的金属超分子结构均由单一的配体和金属离子组装而成，其结构复杂程度远远低于生物组装体，极大地限制了超分子结构在功能应用领域的拓展。为了达到复杂超分子体系的可控合成和定向自组装的目的，实现其功能应用，需要不断增强超分子结构的多样性和稳定性。最近，大湾区环境研究院高分子材料研究团队在复杂功能性超分子构建方面取得重要进展，充分利用三联吡啶和过渡金属间配位能力的多样性，创造性地融合了三种有机配体和两种金属离子于一体，通过分布组装的方法，成功构建了一系列具有不同尺寸大小的巨型“雪花”状超分子，并发现不同的超分子之间能够通过交换配体形成混合“雪花”从而实现“信息”的交流，进一步增加体系的复杂性，该工作发表在Isr. J. Chem.：Zhe Zhang, Heng Wang, Junjuan Shi, Pingshan Wang, Changlin Liu, Ming Wang,* Xiaopeng Li*, Stepwise Self-Assembly and Dynamic Exchange of Supramolecular Snowflakes, Isr. J. Chem., 2018, 58, 1-12.

在以上工作的基础上，偶然发现合成的金属有机配体可以同金属离子构建得到超分子纳米笼，这些纳米笼也可以通过配体的交换实现“信息”的交流。复杂结构的超分子纳米笼在主客体、超分子催化、气体存储、分离等方面有着潜在的应用前景，该工作发表在Macromol. Rapid Commun.：Zhe Zhang, Heng Wang, Junjuan Shi, Yaping Xu, Lei Wang, Sammy Shihadeh,Fu-Jie Zhao, Xin-Qi Hao, Pingshan Wang, Changlin Liu, Ming Wang,* and Xiaopeng Li*，Stepwise Self-Assembly and Dynamic Exchange of Supramolecular Nanocages Based on Terpridine Building Blocks, Macromol. Rapid Commun., 2018, 1800404 DOI:10.1002/marc.201800404.\