多孔有机笼（POCs）作为一种新型多孔材料，在过去几十年中引起了广泛关注。以其结构稳定的空隙能够与外部环境进行功能性交互，在客体识别、气体分离、传感等诸多领域得到了广泛应用。通常，POCs功能的实现主要通过空穴（即本征孔隙）的后合成修饰或预功能化完成。除了本征孔隙，POCs还具有由笼堆积形成通道/孔隙，这些被认为是外部孔隙。与本征孔隙的成功发展不同， POCs中对外部孔隙的功能鲜有报道。然而，由于弱相互作用导致的易变的堆积方式，外部孔隙的获得往往难以预测，因此外部孔隙功能的实现常常依赖于“试错”试验。因此，外在孔隙的合理设计仍然是一个重大挑战。

近日，南开大学材料科学与工程学院李柏延研究员团队基于疏水蛋白折叠过程中双硫键锁定疏水残基从而形成疏水中心现象的启发，通过将具有疏水异丁基的四醛基杯四芳烃配体（C4RACHO）和具有双硫键的二氨基配体（DADS）组装形成2+4构型的分子笼（NKPOC-DS），用以模仿疏水蛋白的结构。在笼状分子堆积形成晶体结构中，双硫键和异丁基表现出相互吸引的现象，并且形成了疏水“分子口袋”（Hydrophobic Intermolecular Pocket，HIMP）作为POCs的外部孔隙。

类似于生物体系中底物的特异性识别，NKPOC-DS中的“分子口袋”表现出乙烷选择性 “呼吸行为”，这一点通过单晶到单晶转变和气体吸附研究得到了证实。并且，对乙烷的特异性识别为NKPOC-DS从乙烷/乙烯混合气体中一步提纯乙烯提供了可行性，这在使用乙烷/乙烯（50/50，v/v）二元气体混合物的固定床柱突破实验中得到了说明。

该研究不仅发展了有机笼在选择性客体识别中的应用潜力，还为合理设计和有针对性地构建具有功能性外部孔隙的多孔有机笼提供了宝贵见解。