《基於拓展大環卟啉的分子設計、合成及催化性能研究》是依託江蘇大學，由房媛媛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於拓展大環卟啉的分子設計、合成及催化性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：房媛媛
- 依託單位：江蘇大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
卟啉是一類具有獨特的光化學、電化學、光物理和光生物性質，在生物製藥、催化劑、新型功能材料等領域都有著廣泛套用前景的四吡咯多功能大環配合物。對卟啉大環進行修飾或拓展能夠有效地調控配合物的性質，因此苯並拓展卟啉可能具有更強的取代基效應和更大的共軛體系，並使其共軛大環分子間存在更強的pi-pi相互作用,若利用它們作為氧氣還原的催化劑將可能更有效地提高催化效率。本項目擬設計合成三個系列創新的在分子大環的beta-位上具有苯並拓展結構、分別含有鐵、鈷或錳為中心金屬離子的卟啉配合物,用多種光譜及電化學技術對它們進行結構表征和性質研究；系統研究苯並拓展大環結構對卟啉配合物的光譜和電化學性質以及電催化還原氧氣性能的影響；著重研究探討創新卟啉配合物用於電催化還原氧氣的特性以及相應機理，揭示該類卟啉配合物的結構與催化效能的相關性，為該類配合物的實際套用提供理論基礎。
結題摘要
苯並拓展卟啉是一類在卟啉beta-位上具有苯並結構，因而具有更強的取代基效應又具有更大的拓展共軛體系的新型卟啉配合物。本課題圍繞項目的研究目標，開展了苯並拓展卟啉配合物的合成、光譜、電化學及電催化性質表征的研究工作。首先，根據特定的目標產物最佳化合成路線，分離提純得到了兩個系列創新的分子大環beta-位上具有環己烷並和苯並拓展結構、分別含有鋅、鐵、鈷或錳的中心金屬離子的拓展卟啉配合物；採用電化學、光譜電化學等方法測定了該類配合物在多種非水溶劑中的氧化還原性質，發現中心金屬離子種類、取代基種類、溶劑效應和大環結構對拓展卟啉氧化還原能力有顯著影響；最後，採用旋轉盤電極和旋轉環盤電極技術測定了部分卟啉配合物催化還原氧氣性質，探討配合物的催化機理及結構與催化性能的關係，研究證實，苯並卟啉配合物因其更大的共軛體系比非拓展卟啉配合物有更優良的催化性能，該研究為苯並拓展卟啉的合成和套用提供了重要理論基礎。
