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卟啉是一種普遍存在的天然產(chǎn)物，具有突出的生理活性和光電性能，在催化、能源、材料、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。近年來，結(jié)構(gòu)新穎、性能獨(dú)特的新型異卟啉化合物得到了研究者的廣泛關(guān)注。我校解永樹教授團(tuán)隊(duì)在異卟啉領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果 “N-Confused Phlorin-Prodigiosin Chimera: meso-Aryl Oxidation and π-Extension Triggered by Peripheral Coordination” 發(fā)表于德國應(yīng)用化學(xué)雜志。
通過改變卟啉四吡咯大環(huán)框架而發(fā)展起來的錯(cuò)位卟啉、擴(kuò)展卟啉、杯吡咯和卟啰啉等異卟啉，在離子識(shí)別、超分子組裝、熒光探針、多金屬配位、近紅外功能染料等領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢和良好的應(yīng)用前景。其中，卟啰啉含有一個(gè)sp3雜化的meso位碳原子，該飽和亞甲基橋破壞了大環(huán)的整體芳香性和平面性，但同時(shí)也賦予其諸多特殊性能，如陰離子識(shí)別、穩(wěn)定高價(jià)態(tài)金屬、電化學(xué)催化等特性。解永樹教授課題組在卟啰啉骨架基礎(chǔ)上，成功引入錯(cuò)位吡咯單元，合成了含有二吡咯烯側(cè)臂的錯(cuò)位卟啰啉化合物。并通過環(huán)內(nèi)、環(huán)外金屬配位，成功調(diào)控其反應(yīng)特性，得到了一系列新型異卟啉化合物，實(shí)現(xiàn)了較強(qiáng)的近紅外吸收及特定陰離子的識(shí)別。同時(shí)，利用配位活化策略，通過硼配位，在溫和條件下，將二乙氨基乙烯基引入卟啉框架；而 Pd 配位則活化了空間位置鄰近的苯環(huán)，實(shí)現(xiàn)苯環(huán)的羥基化。上述結(jié)果為發(fā)展相關(guān)有機(jī)合成方法提供了新的思路?；诮饘倥湮徽{(diào)控反應(yīng)性能的策略，可進(jìn)一步設(shè)計(jì)、合成結(jié)構(gòu)獨(dú)特與性能優(yōu)異的新型異卟啉化合物，應(yīng)用于有機(jī)光電功能材料等領(lǐng)域。
近年來，解永樹教授課題組在新型卟啉及異卟啉分子設(shè)計(jì)、合成與功能化研究領(lǐng)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)。
該研究主要是由博士研究生蘇光縣在解永樹教授和李成杰副教授指導(dǎo)下完成，機(jī)理研究和電化學(xué)測試等方面得到校內(nèi)伍新燕教授、沙風(fēng)副教授和李大偉教授的支持，理論計(jì)算方面得到瑞典皇家理工學(xué)院 Hans Ågren教授課題組大力幫助。此外，特別感謝日本九州大學(xué)Hiroyuki Furuta 教授在光譜測試等方面的幫助。
該研究得到了田禾院士的悉心指導(dǎo)，并受到國家自然科學(xué)基金、上?？萍贾卮髮ｍ?xiàng)、上?？萍紘H合作以及上海高校特聘教授 (東方學(xué)者) 等項(xiàng)目的支持。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201913290
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