氢键有机笼具有结构的可逆性、动态性及多功能性，在分子识别、催化及分离领域颇有潜力。但受限于氢键的弱相互作用，大组分、大空腔的巨型氢键有机笼的设计存在难点。近期，中国科学院福建物质结构研究所提出协同共价键与氢键相互作用的组装策略，构建了由30个组分构成的巨型截角立方体氢键有机笼HSC，并实现了对富勒烯的选择性识别与分离。研究团队利用C4RA衍生物形成的动态共价化学特性，结合吡唑分子的三重氢键组装能力，设计出新型组装策略。研究通过协同效应，以一锅法精准组装由72个氢键高度稳定、具有截角立方体构型的巨型超分子有机笼HSC。HSC具有超大空腔特性与优异的富勒烯包合能力，能从C60/C70混合物中优先萃取C70，展现出作为富勒烯分离材料的应用前景。这项研究通过协同共价键与氢键策略，克服了传统氢键有机笼尺寸受限难题，为设计具有超大空腔及特定识别功能的巨型超分子笼提供了新思路，也为富勒烯的高效分离提供了潜在的新型吸附材料。相关研究成果发表在《美国化学会志》（JACS）上。论文链接巨型氢键有机笼组装研究取得进展