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JPP:刚性三嗪基团连接的三聚卟啉分子的合成、表征及其自组装性质研究进展

作者: 黄春华 发布时间: 2020-11-20

在超分子化学中,由于金属卟啉的中心金属位点的良好配位能力以及周边取代基的化学可修饰性,通过分子内或者分子间的相互作用进行分子重排、分子自组装等形成构型各异的化合物。进而在磁性材料,非线性光学材料、催化剂,分子开关等领域的开展应用研究。多聚卟啉可通过非共价键结合、羧基氨基缩合或者氰基缩合等化学反应合成,形成卟啉二聚物,卟啉三聚物等化合物。在有机溶液中,进行以多聚卟啉分子为主体分子,通过引入客体小分子改变主客体化合物之间的物质的量的比例调节生成化合物的结构,进而达到调节化合物性质的目的。本文中,我们报道了以刚性三嗪基团相连接的三聚锌卟啉的合成表征及其与DBCO的主客体性质的研究。通过质谱,核磁共振光谱,红外光谱,紫外可见光谱以及元素分析等一系列谱学方法对所合成化合物进行了定量定性表征。此外,我们还进行了三聚锌卟啉和DABCO的核磁共振光谱和紫外可见光谱的滴定实验以监测三明治型化合物的形成过程中物种种类以及浓度变化。在1×10-5 M浓度下进行紫外可见吸收光谱滴定实验,三聚锌卟啉和DABCO的滴定曲线有两个等量点,说明形成了稳定存在的新型超分子结构。此外,在低温核磁光谱实验中,我们也观察到了新型三明治型化合物的形成和分解过程。新型超分子的稳定存在将有利于进行后续重金属识别及分离应用研究。

相关成果发表在《Journal of Porphyrins and Phthalocyanines》,Chunhua Huang*, Bin Shen, Kang Wang*, Jing’an Lu and Xiao’fei Sun,Rigid trisporphyrin with 1,3,5-triazine core: Synthesis,spectroscopy, and DABCO-induced self-assembly properties. J. Porphyrins Phthalocyanines 2020; 24: 1066–1073. DOI: 10.1142/S1088424620500236.

                  图1 单体卟啉(a)与三聚卟啉(b)在加入不同当量的DABCO的紫外可见光谱变化

   

 

图2 单体卟啉(波长419nm和429nm)(a)和三聚卟啉(波长421nm、427nm和433nm)(b)随着加入不同当量的DABCO的波长吸收峰的吸光度实测变化。单体卟啉(c)和三聚卟啉(d)在DABCO滴定实验中不同物种浓度的理论模拟计算。