近日，湖南师范大学宋建新课题组和韩国延世大学Dongho Kim研究组合作，利用钯催化下“铃木偶联”的方法，首次合成出卟啉类家族的一种新成员——“耳坠”型卟啉，其多络合中心的结构使新化合物的络合能力比卟啉更强。相关成果Extended “Earring” Porphyrins with Multiple Cavities and Near-Infrared Absorption4月1日在《德国应用化学》期刊上在线发表（Angew. Chem. Int. Ed., 2016, DOI: 10.1002/anie.201600955），并被选为封面（inside cover）亮点。 

　　卟啉是具有18π电子的大环共轭体系，这类化合物因具有独特的空腔结构和优越的物理化学性能，在许多领域都得到了广泛应用。叶绿素就是一种天然卟啉。近几十年来，科学家围绕卟啉类化合物的设计、合成与性能开展了大量研究，卟啉类家族成员不断壮大。 

　　据介绍，卟啉只有一个络合空腔，通常只能络合一个金属离子。科学家通过增加吡咯单元、扩大络合空腔等方法改进而成的扩环卟啉，可能络合两个或更多的金属离子。然而随着环的增大，环的柔性增大、构象不稳定，合成难度也相应增大。 

　　宋建新课题组采取了一种全新的合成方法。他们利用膦配体和0价钯催化剂，先通过给卟啉环β位“上溴”获得中间体，再采用铃木偶联的方法将其和三吡咯二硼酸酯反应，终以较高产率合成了由“两环”或“三环”相连的耳坠型卟啉。该类化合物结构新颖，具有一大一小或两大一小多个空腔，形似“脸”和“耳”。晶体结构表明，该新化合物呈现出弧形或螺旋形π共轭体系。 

图来源：Angew. Chem. Int. Ed.

　　作者表示，耳坠型卟啉的络合空腔对金属离子的络合能力不完全相同，可以络合2至3个不同的金属离子，且能精准控制离子的空间距离，在生物酶的人工模拟或新型催化剂的研发方面可望提供新的研究思路。 

　　研究人员还发现，与其他卟啉相比，耳坠型卟啉出现了吸收光谱的红移和HOMO-LUMO能级的降低，金属络合后导致了吸收的进一步红移（1500 nm附近）和能级的进一步降低。 

　　（摘自 科学网）