Angew. Chem. :亚卟啉自由碱的合成

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亚卟啉是一类重要的缩环卟啉,由三个吡咯亚基与三个次甲基首尾交替连接而成。其拥有独特的14π电子构型和碗状结构,且在紫外/可见光区域表现出独特的吸收、荧光及非线性光学特性,这使其在非线性光学材料、光动力治疗和染料敏化太阳能电池等领域都有广泛的应用前景。


自2006年Osuka教授课题组首次成功构建亚卟啉骨架以来,亚卟啉的化学得到了迅速发展。然而自其被成功合成以来,之前涉及的所有亚卟啉类化合物均为其硼络合物,这是因为传统构建亚卟啉骨架的方法均需使用硼原子作为模板,以克服亚卟啉骨架中的成环张力。而亚卟啉骨架与硼原子结合紧密,一旦生成亚卟啉硼络合物后,硼原子难以从亚卟啉骨架中脱除。亚卟啉自由碱的合成成为了卟啉化学家膜拜的圣杯。



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近日,湖南师范大学的宋建新教授、Osuka教授和韩国延世大学Kim教授合作,将Suzuki - Miyaura偶联反应用于亚卟啉的合成,避免了使用硼原子作为模板,构建了具有亚卟啉自由碱骨架的化合物3。随后该团队将9,10-二(二溴亚甲基)蒽与三吡咯烷-α, α'-二(频哪醇硼酸酯)反应,利用蒽自发的芳构化过程,成功合成了亚卟啉自由碱6和相应的二聚体7。核磁共振氢谱和NICS值计算表明,亚卟啉自由碱6为具有14π电子的芳香性大环化合物。

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稳态和时间分辨光谱表明,亚卟啉自由碱的激发态行为与其硼络合物类似。亚卟啉自由碱展现出了粘度依赖的荧光和激发态旋转弛豫过程,同时也揭示了分子中心的两个NH可以在三个N上快速移动,发生异构化反应。

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亚卟啉自由碱的合成是卟啉化学中的一座里程碑。作为独特的二价三齿配体,亚卟啉具有比卟啉更小的空腔,向其中引入阳离子后,有望获得具有独特光电性能的金属亚卟啉。据悉该实验室正在进行此方面的研究。

文信息

Synthesis of Subporphyrin Free Bases

Le Liu, Jinseok Kim, Dr. Ling Xu, Dr. Yutao Rao, Dr. Mingbo Zhou, Dr. Bangshao Yin, Juwon Oh, Prof. Dr. Dongho Kim, Prof. Dr. Atsuhiro Osuka, Prof. Dr. Jianxin Song


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202214342




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