宋建新教授课题组研究成果在《德国应用化学》发表

日期:2016-04-15 17:05:34  浏览量:281

(通讯员 罗玮)我校化学化工学院宋建新教授课题组利用钯催化铃木偶联的方法,合成了卟啉类家族新成员—耳坠型卟啉化合物,相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed.并被选作内封面文章进行介绍。

作者将我校的校徽与化合物的结构巧妙地设计在一起,图片效果与《西游记》神话人物猪八戒极为相似。通过二者对比,在加入中国元素的同时进一步衬托了研究的主题,让读者记住化合物结构的同时、记住中国、记住湖南师范大学;让科学家们在传播科学知识信息时,同时传播中国文化、传播湖南师范大学。(图片的美化由我校工程与设计科学学院罗仕红老师协助完成)。这是我校首次在Angew. Chem. Int. Ed.发表的封面文章,标志着我校的相关研究已经处于国际前沿,显示了我校的世界知名度在不断扩大。

卟啉是具有18π电子的大环共轭体系,π体系的延伸还可以通过卟啉的适当修饰而得以实现,卟啉在大π共轭体系的构筑方面是很有发展前途的一类化合物。卟啉类化合物具有独特的结构和优越的物理化学性能,它们在生命科学、生物化学、药物化学、材料化学及超分子化学等领域得到了广泛的研究和应用。自然界中存在许多天然卟啉及其金属配合物,如血红素和叶绿素,他们在生命过程中起着非常重要的作用。叶绿素是光合作用体系中吸收光能的色素分子,光合作用的结果就是将光能转变为化学能,太阳1小时辐射给地面的能量大约相当于目前地球1年的能耗。近几十年来,科学家们围绕卟啉类化合物的设计、合成与性能研究开展了大量的研究工作,卟啉类家族成员也因此而不断壮大,但具有多络合空腔的分子极为罕见。

宋建新课题组利用膦配体和0价钯,较高产率合成了β,β三吡咯桥连的耳坠型卟啉化合物。这些化合物结构新颖,分子内具有多个空腔、多个识别位点,可以同时络合2-3个金属离子,分子具有弧形或螺旋的共轭π体系,化合物的结构得到了晶体数据的证实。与卟啉相比,耳坠型卟啉出现了吸收的红移和HOMO-LUMO能级的降低,金属的络合会伴随结构的改变,导致吸收的进一步红移(1500 nm附近)和能级的进一步降低。耳坠型卟啉化合物具有强的近红外吸收性能,这为其在肿瘤光动力治疗方面提供了便利,近红外光穿透力强且对人体正常细胞的杀伤力小,可以大大减少或避免病人目前治疗时所必须忍受的痛苦。目前大多数批准用于临床的光敏剂都属于卟啉类,但它们的主要缺点是不能很好地吸收红光,治疗深度不够且对正常细胞的杀伤力大,影响其临床疗效。

封面如下图:

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