超分子笼内的亲电位点和特异的空腔布局，能完成阴离子的选择性捕获。在此方面，穴状配体超分子笼为阴离子的选择性吸附提供了抱负的骨架，它不但能经过腔内的强氢给体，如NH，与阴离子键合，亦能经过十分规的CH完成与阴离子的选择性联合。显然，氢键品种、空腔尺寸和外形均影响超分子笼的选择性。风趣的是，阴离子与分子笼间的互相作用常构成于受限的空腔中，响应的限域效应对离子选择性的影响仍有待分析。因而，使用实际凯发办法，体系地剖析超分子笼阴离子选择性的主导要素，是非常须要的。

基于NH和CH氢给体的穴状配体超分子笼（下称NH和CH分子笼）是抱负的研讨工具，因其具有相近的空腔布局、差别的氢给体，却展示出分歧的卤离子选择性（F^->Cl^->Br^->I^-）。基于块定域化波函数办法（Block-localized Wavefunction）的能量剖析剖析（BLW-ED）办法能将主客体间互相作用的联合能剖析为物理意义明白的多少项，从凯发家熟习的角度分析选择性的主导要素。

凯发对NH和CH分子笼与卤离子间的互相作用举行了体系的剖析和比力。详细而言，分子笼的构象可分为两类 (图 1)：具有C₃轴的关闭布局，和“半开放”的低对称性构象。关闭布局中各阴离子的联合位点均紧邻分子笼质心，而“半开放”构象中的联合位点随离子半径改动。关于关闭布局，BLW-ED剖析标明CH分子笼的选择性由Pauli互换排挤主导，而NH分子笼对小尺寸离子的偏好则由静电互相作用决议。这是由于CH分子笼刚性较强，无法经过形变无效地开释因离子半径增大而激增的Pauli互换排挤，而NH分子笼刚性弱，其空腔随内嵌离子尺寸增长而明显增大，从而缓解了Pauli互换排挤，更明显低落了静电吸引。同时，凯发比力了内嵌阴离子招致的分子笼形变，并剖析了分子笼在外力作用下的能量和布局变革，证明了上述分子刚性的差别。另一方面，随阴离子半径增大，“半开放”构象的NH分子笼中的离子具有逃离空腔的趋向，从而低落Pauli排挤，更削弱了静电吸引，这招致了静电互相作用主导的选择性。差别地，“半开放”构象的CH分子笼中各阴离子的成键位点间差别不大，仍表现出Pauli互换排挤主导的选择性。别的，作者剖析了氢给体片断与卤离子间的互相作用，发明一切片断的阴离子选择性均由静电主导，而Pauli互换排挤的奉献为负。

综上所述，分子笼内基元氢键的品种不克不及决议其选择性，如分子刚性、成键位点等要素的影响不行无视。