新颖卟啉阵列以及卟啉类似物的设计、合成与性能研究进展

卟啉是“生命色素”分子,在自然界中广泛存在,如血红素和叶绿素.卟啉类似物与卟啉分子具有相似的结构和性能,它们在光电器件、光动力治疗、太阳能电池、生物传感以及人工智能等领域有着广泛的应用前景.本文基于近年来本课题组的工作,系统地介绍了多种卟啉阵列及卟啉类似物的设计、合成与性能方面的研究,在此基础上对该领域的发展进行了简单地展望,旨在为设计、合成结构新颖、性能优异的卟啉类似功能分子提供参考.

金属酶中双氧活化的模型研究及应用

金属酶活化双氧的过程对生物体内新陈代谢、信号转导等一系列功能至关重要。生物体内实现双氧活化功能的金属酶主要有血红素酶和非血红素酶两类。对模型化合物催化双氧活化过程中间体的表征及催化反应产物的分析可以揭示金属酶的双氧活化机理;对模型化合物的反应活性与配体电子效应的研究将为配合物催化剂的配体设计提供指导。特别是血红素酶和非血红素酶可以实现对C—H键的选择性活化,这是化学反应的难题之一。因此这些模型化合物可以被用做催化剂来解决药物发现、工业生产以及能源转化中的难题。本文介绍了血红素酶和单核非血红素酶模型化合物在机理研究上的近期进展,分析了卟啉类似物、二组氨酸一羧酸面式结构酶模型化合物等模型的设计思想和高价金属氧合中间体的电子结构,总结了配体电子效应和模型化合物催化活性之间的关系。最后,提出了目前模型化合物在双氧活化研究中存在的一些不足,并对其在基础研究及应用方面的发展进行了展望。