近日，化学化工学院宋建新教授团队在卟啉类功能分子设计合成与性能方面又取得了新的进展，在Nature子刊发表题为“Doubly N-confused and ring-contracted [24] hexaphyrin Pd-complexes as stable antiaromatic N-confused expanded porphyrins”的学术论文。Nat. Commun.,2023,14, 5028.
图1：化合物的合成路线
图2：化合物8,9和9Pd的晶体结构图
作为卟啉的异构体，N-错位卟啉因其独特的化学结构、化学反应性和物理性质而受到化学家的广泛关注，在催化化学、生物化学和材料科学领域有着广阔的应用前景。近期，该课题组以α,α-二溴代的tripyrrin作为底物，经过Suzuki-Miyaura交叉偶联和Heck反应合成了碳杂卟啉化合物[18]triphyrin(5.1.1)6，与DBA自身成环的化合物7以及分子中络合了两个钯的N-错位hexaphyrin8和分子中络合了一个钯的N-错位hexaphyrin9，通过将化合物9与Pd2+、Ni2+和Cu2+金属离子络合，可以高产率获得其金属络合物9Pd、9Ni和9Cu。N-错位hexaphyrin8通过对其a位进行溴代再通过Yamamoto偶联得到其二聚体10，其溴代物可与镍卟啉通过Suzuki偶联得到其三聚体12。化合物8作为第一个稳定的反芳香性N-错位扩环卟啉，拥有较小的HOMO-LUMO能级差，显示出界定含糊的Soret带和近红外区域的弱吸收带。这一研究对反芳香性的扩环卟啉的合成与研究开拓了新思路。
论文实验部分工作主要由硕士研究生罗富英和博士研究生刘乐完成，硕士研究生吴晗协助参与了部分工作。
宋建新教授带领的卟啉团队一直围绕卟啉类功能分子的设计、合成与性能开展研究，目前团队有教授2名、副教授3名、讲师1名。卟啉团队近年来围绕卟啉化学在Nat. commun.,Angew. Chem. Int. Ed.,J. Am. Chem. Soc.高水平学术期刊发表了系列论文。（Angew. Chem. Int. Ed.,2014,53, 11088;Angew. Chem. Int. Ed.,2016,55, 648;Angew. Chem. Int. Ed.,2017,56, 12322;J. Am. Chem. Soc.,2018,140, 16533;Angew. Chem. Int. Ed.,2019,58, 8124;J. Am. Chem. Soc.,2019,141，18836; Nat. Commun.,2020,11, 6206;Angew. Chem. Int. Ed.,2021,60, 7002;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202201327;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202206899;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202206601;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202209594;Angew. Chem. Int. Ed.2022,61, e202214342；Angew. Chem. Int. Ed.2023,62, e202300260；Nat. Commun.,2023,14, 5028）