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JACS报道费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心研究新进展

卟啉被誉为“生命色素”,广泛存在于叶绿素和血红素等自然界功能体系中,具有重要的生理活性和突出的光电性能。近年来,卟啉及其二聚体因其独特的结构和性质引起了广泛关注。近期,我校费林加诺贝尔科学家联合研究中心解永树教授团队在异卟啉研究方面取得重要进展,继德国应用化学在线发表论文之后,最新研究成果“Regioselectively Halogenated Expanded Porphyrinoids as Building Blocks for Constructing Porphyrin-Porphyrinoid Hetero-Dyads with Tunable Energy Transfer”发表于美国化学会志。


作为天然含 N 杂原子共轭结构平台,卟啉具有刚性四吡咯大环共轭芳香结构,可应用于太阳能电池、发光材料、肿瘤光动力学治疗、荧光检测及催化等领域。两个卟啉相连形成的多卟啉化合物相比单个卟啉具有更为特特的性质,如分子内能量/电子转移、双光子吸收、非线性光学等性能,可应用于诸多领域。但是,目前仍然缺乏构建二聚卟啉,尤其是异卟啉-卟啉二聚体的有效策略。解永树教授课题组巧妙地将课题组前期发展的大环转化策略与高效卤代反应有机结合,成功合成三种新型五卟啉的高区域选择性单卤代中间体,并进一步通过Sonogashira反应与锌卟啉炔偶联,成功构建三个不同吡咯位点键连的异卟啉-卟啉二聚体。结果表明,二聚体分子内存在从卟啉到异卟啉的可控能量转移过程。有趣的是,与α 键连的二聚体相比,β 键连方式具有更高的分子内能量转移效率。基于该策略,可进一步设计合成具有独特结构与性能的异卟啉二聚或多聚体,拓展多卟啉类化合物的功能,应用于有机光电功能材料等领域。





近年来,解永树教授课题组在新型卟啉及异卟啉分子设计、合成与功能化研究领域取得了一系列重要成果 (Angew. Chem. Int. Ed., 2019: doi.org/10.1002/anie.201900010; Chem. Sci., 2019, 10, 2186; Chem. Rev., 2017, 117, 2203; Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 3063; JACS, 2015, 137, 14055; Chem. Soc. Rev., 2015, 44, 1101; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 10955; Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 14069; JACS, 2013, 135, 19119)。

该研究主要是由博士研究生李其兆在解永树教授和李成杰副教授指导下完成的,在机理研究、光谱测试等方面得到了日本九州大学Hiroyuki Furuta 教授和韩国延世大学Dongho Kim 教授的大力帮助。此外,江苏大学朱卫华教授课题组、瑞典皇家理工学院 Hans Ågren 教授课题组和淮阴师范学院张载超老师等在电化学测试、理论计算和晶体结构测试等方面提供了诸多帮助。

该研究得到了田禾院士的悉心指导,并受到国家自然科学基金、上海科技重大专项、上海科技国际合作以及上海高校特聘教授 (东方学者) 等项目的支持。

原文链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/jacs.8b13148

 

网页发布时间: 2019-03-12 14:00