宋建新教授团队在稠合卟啉阵列的设计与性能研究方面取得新的进展

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近日，化学化工学院宋建新教授团队在稠合卟啉阵列的设计与性能研究方面取得新的进展，在国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed.发表了题为“Fused Hybrids of a [22]Smaragdyrin BF2-Complex with a NiIIPorphyrin”的学术论文https://doi.org/10.1002/anie.202206601
       该团队一直围绕卟啉化学开展相关研究，近年来在国际顶级期刊《德国应用化学》、《美国化学会志》和《自然•通讯》发表了系列学术论文（Angew. Chem. Int. Ed.,2014,53, 11088;Angew. Chem. Int. Ed.,2016,55, 648;Angew. Chem. Int. Ed.,2017,56, 12322;J. Am. Chem. Soc.,2018,140, 16533;Angew. Chem. Int. Ed.,2019,58, 8124;J. Am. Chem. Soc.,2019,141;Nat. Commun.,2020,11,6206;Angew. Chem. Int. Ed.,2021,60, 7002;Angew. Chem. Int. Ed.,2022,61, DOI: 10.1002/anie.202201327；Angew. Chem. Int. Ed.,2022,61, DOI: 10.1002/anie.202206899；Angew. Chem. Int. Ed.,2022,61,DOI：10.1002/anie.202206601）
稠合卟啉阵列因具有扩展的π共轭体系，红移的吸收光谱及小的HOMO-LUMO能级差，而受到化学家的广泛关注。已报道的稠合卟啉阵列均以六元碳环或八元碳环桥接的方式进行稠合，七元碳环桥接的稠合卟啉阵列却未见报道。该团队在前期smaragdyrin研究工作基础上（J. Am. Chem. Soc.,2018,140, 16533;），巧妙利用smaragdyrin和卟啉骨架结构特点，以[22]smaragdyrin-BF2的溴代物与NiII卟啉硼化物为原料，经铃木偶联反应及氧化稠合反应构筑了七元碳环桥接的、含有环庚三烯结构的smaragdyrin卟啉稠合杂化体6-10（图1）并对该类smaragdyrin卟啉稠合杂化体的结构和性能进行了深入研究。

图1.Smaragdyrin-卟啉杂化体和稠合杂化体阵列。

         X-射线单晶衍射表明，稠合杂化体均呈现波浪形结构，但三聚体8与9的弯曲程度相比于二聚体略微减弱（图2）；核磁共振氢谱、NICS与HOMA表明，相较于单重连接的杂化体1-5，稠合杂化体6-10的芳香性有轻微的减弱；同时，它们的吸收光谱有一定的红移并且类Q带吸收显著增强；相比于稠合二聚体6与7，稠合三聚体8-10的类Q吸收带有更明显的红移与增强，TD-DFT计算表明稠合杂化体的显著增强的类Q吸收带是由于HOMO-LUMO及/或者HOMO-1-LUMO的跃迁造成的。

图2.化合物8: a), b);9: c), d)及10: e) f)的单晶结构。

        该论文成果近期发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，该论文主要工作由博士研究生柳阳与硕士研究生谢达贯完成。通讯作者为湖南师范大学宋建新教授。


        文章来源：湖南师范大学
       宋建新，湖南师范大学教授，博士生导师，湖南师范大学化学化工学院副院长。主要从事于有机化学方面教学与研究，现为有机学科方向负责人。主要研究方向集中在卟啉类化合物、新颖杂环、大π共轭体系等有机功能分子的设计、合成与组装，并探索其潜在的应用价值。从事《有机化学双语》、《有机化学前沿》、《分子材料》、《卟啉化学》、《综合化学实验》、《新药的开发与设计》等教学工作。2014年遴选为湖南省普通高校学科带头人。在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Chem. Sci. Chem. Eur. J 等发表学术论文30余篇。