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《德国应用化学》报道费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心在异卟啉领域研究新进展


卟啉是一种普遍存在的天然产物,具有突出的生理活性和光电性能,在催化、能源、材料、生物和医学等领域应用广泛。近年来,结构新颖、性能独特的新型异卟啉化合物得到了研究者的广泛关注。我校费林加诺贝尔科学家联合研究中心的解永树教授团队在异卟啉领域取得重要进展,相关研究成果 “N-Confused Phlorin-Prodigiosin Chimera: meso-Aryl Oxidation and π-Extension Triggered by Peripheral Coordination” 发表于德国应用化学杂志。



通过改变卟啉四吡咯大环框架而发展起来的错位卟啉、扩展卟啉、杯吡咯和卟啰啉等异卟啉,在离子识别、超分子组装、荧光探针、多金属配位、近红外功能染料等领域具有独特的优势和良好的应用前景。其中,卟啰啉含有一个sp3杂化的meso位碳原子,该饱和亚甲基桥破坏了大环的整体芳香性和平面性,但同时也赋予其诸多特殊性能,如阴离子识别、稳定高价态金属、电化学催化等特性。解永树教授课题组在卟啰啉骨架基础上,成功引入错位吡咯单元,合成了含有二吡咯烯侧臂的错位卟啰啉化合物。并通过环内、环外金属配位,成功调控其反应特性,得到了一系列新型异卟啉化合物,实现了较强的近红外吸收及特定阴离子的识别。同时,利用配位活化策略,通过硼配位,在温和条件下,将二乙氨基乙烯基引入卟啉框架;而 Pd 配位则活化了空间位置邻近的苯环,实现苯环的羟基化。上述结果为发展相关有机合成方法提供了新的思路。基于金属配位调控反应性能的策略,可进一步设计、合成结构独特与性能优异的新型异卟啉化合物,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 (JACS, 2019, 141, 5294; Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 5925; 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苏光县在解永树教授和李成杰副教授指导下完成,机理研究和电化学测试等方面得到校内伍新燕教授、沙风副教授和李大伟教授的支持,理论计算方面得到瑞典皇家理工学院 Hans Ågren教授课题组大力帮助。此外,特别感谢日本九州大学Hiroyuki Furuta 教授在光谱测试等方面的帮助。


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://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913290  


网页发布时间: 2019-11-12 18:34