大環金屬配合物對小分子底物的識別和活化

《大環金屬配合物對小分子底物的識別和活化》是依託中山大學，由魯統部擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：大環金屬配合物對小分子底物的識別和活化
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：魯統部
• 依託單位：中山大學

中文摘要

本項目將合成一系列大環配體及其金屬配合物，以配位催化和分子識別的有關理論為指導，通過調節大環配體的柔性/剛性、親水性/疏水性和手性/非手性等配位環境，增加大環配體及其金屬配合物對底物分子的多重超分子識別作用力，提高大環配體及其金屬配合物對小分子底物的選擇性識別作用及其手性識別作用，以達到對特定小分子或離子底物的識別作用。並通過對底物分子的多重超分子識別作用力，使其絡合的底物分子化學鍵活化，並達到在溫和條件下發生化學反應生成目標產物的目的。

結題摘要

本項目經過4年的研究取得以下主要成果：1、通過多胺與醛的希夫鹼縮合獲得了系列大環多胺配體，併合成了多個金屬配合物；2、發現了系列新穎的分子識別現象。如含蒽環的質子化大環配體對1,5-二萘磺酸的識別，溫度和尺寸依賴的質子化氮雜大環穴醚配體對高氯酸根和磷酸二氫根的識別，含蒽環的氮雜大環雙核鋅配合物在生理條件下對ATP和ADP的高效識別，含手性的大環鎳配合物對外消旋胺基酸的手性識別等；3、通過大環金屬配合物與系列橋連配體作用構築了系列具有螺旋結構的配合物，發現了螺旋鏈的螺旋方向與構築螺旋鏈單體的手性之間存在相關性；4、對大環金屬配合物對腈化物碳-碳鍵的活化機理進行了研究。通過手性腈與大環金屬配合物反應後生成的手性醇構型的反轉證明該反應是按SN2途徑進行的。5、發現含蒽環的質子化大環多胺配體在光照條件下可將二價銅還原為一價銅，同時將水氧化為氧氣。機理研究表明，質子化大環多胺配體可通過主客體相互作用活化水分子氧-氫鍵，從而降低了水的氧化電位。該項目執行期間在Angew. Chem., Scientific Reports, Chem. Commun., Eur. J. Chem. Inorg. Chem.等國際學術刊物上發表論文41篇，應邀撰寫綜述1章。獲國家自然科學二等獎和廣東省科技進步一等獎各一項（排名第5），獲授權中國發明專利2項。近四年來在國際學術會議上作邀請報告8次。發表論文被國內外同行他引360次。在人才培養方面，培養了博士生7名，碩士生9名。