厦门大学原创的金属杂戊搭炔化学再获进展

2015-05-13 厦门大学新闻网

我校原创的金属杂戊搭炔化学又一新进展   化学化工学院夏海平、朱军、朱从青等的金属杂戊搭炔化学再次取得重要进展,相关成果以“Stabilizing Two Classical Antiaromatic Frameworks: Demonstration of Photoacoustic Imaging and the ...

  原标题:我校原创的金属杂戊搭炔化学又一新进展

  化学化工学院夏海平、朱军、朱从青等的金属杂戊搭炔化学再次取得重要进展,相关成果以“Stabilizing Two Classical Antiaromatic Frameworks: Demonstration of Photoacoustic Imaging and the Photothermal Effect in Metalla-aromatics”为题发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 6181-6185)。该工作得到审稿人的高度评价并作为今年第21期的封面文章发表。

  该论文有两方面重要学术贡献:首先是在芳香化学方面。与芳香性骨架相比,反芳香性骨架极不稳定。环丁二烯和戊搭烯分别是单环和双环反芳香性分子骨架的典型代表。在反芳香性骨架中引入过渡金属是一种有效的稳定化策略。但此前报道的所有体系中,一个过渡金属仅能稳定一个反芳香性骨架。在此研究成果中,夏海平课题组首次在实验上用一个金属同时稳定两个反芳香性(环丁二烯和戊搭烯)骨架,证明了过渡金属强大的稳定能力,具有“一石二鸟”的功效。该论文的另一学术贡献是在卡拜化学方面。金属卡拜化合物在炔烃复分解反应中具有良好的应用前景。但迄今,具有这种催化活性的卡拜均由前过渡系金属构筑。该文首次实现了后过渡系金属卡拜与炔烃的[2+2]环加成反应,使后过渡系金属卡拜在炔烃复分解反应中的应用研究前进了一大步。

  朱军课题组通过理论计算对这类化合物的结构进行分析。发现与环丁二烯和戊搭烯中高度反芳香性相反,金属稳定化后的产物具有一定的芳香性。也就是说,金属的引入,极大地削弱了环丁二烯和戊搭烯中的反芳香性。同时,通过与厦门大学公共卫生学院刘刚教授合作,发现这类金属杂芳香化合物可以作为光声成像的试剂,并且具有优异的光热效应。这是首次发现金属杂环化合物具有这一功能,为金属杂环化合物在肿瘤光热治疗方面的应用奠定了良好的基础。

  近年来,夏海平、朱军等通过多方合作,对金属杂戊搭烯/炔体系展开深入研究,取得系列进展(Nat. Chem., 2013, 5, 698;Nat. Commun., 2014, 5, 3265;ACIE, 2014, 53, 6232;ACIE, 2015, 54, 3102),建立了这一厦大原创的全新芳香化学体系。

  该工作是在夏海平教授指导下,主要由能源材料化学协同创新中心博士后朱从青(第一作者)完成,化学化工学院温庭斌教授、博士生罗明和硕士生陈丽娜参与了部分表征工作。理论计算部分由朱军副教授完成,其指导的硕士生吴晶晶参与了部分计算工作。光声成像和光热效应测试是在公共卫生学院刘刚教授指导下,由硕士生杨宇惠和杨彩霞同学完成。

  该研究工作得到了国家自然科学基金委和科技部的资助。

  论文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201501349/abstract

  封面链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201503578/epdf

  夏海平课题组链接:http://chem.xmu.edu.cn/group/hpxia/index.htm

  消息来源:http://news.xmu.edu.cn/s/13/t/542/7f/2a/info163626.htm

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