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原文链接:10.1039/D4QO02069C.
探索具有光可切换结合强度的新型非共价相互作用基序对于开发具有吸引人的时空可控特性和功能的光响应性超分子组装系统和材料至关重要。
近日,浙江师范大学章康达、Li-Juan Liu团队介绍了一种独特的偶氮苯衍生的光响应性卤素键 (XB) 受体,可作为有效的光可切换有机催化剂,用于 XB 介导的阴离子提取反应和阳离子聚合催化。在交替的黄色 (>550 nm) 和紫色 (400 nm) 光照射下,可以触发 XB 受体偶氮核心的可逆 Z/E 光异构化,使其在单齿 (E) 和双齿 (Z) 异构体之间切换,后者表现出更强的卤素阴离子结合亲和力和更好的性能(反应速率提高了 730 倍)在 Friedel-Crafts 基准反应的 XB 介导的阴离子提取中。值得注意的是,该受体还可用作有效的有机催化剂,实现前所未有的光控XB介导阳离子聚合。这种可逆光响应的XB系统不仅为分子合成提供了一种时空可控、环境友好的超分子催化方法,而且还为制备有吸引力的光响应XB介导的功能性超分子组装体和材料提供了新的机会。相关研究成果发表于《Org. Chem. Front.》上。
图文解析
图 1 a) 偶氮衍生卤素键合受体 XB-1 的化学结构及其光控卤化物阴离子络合行为示意图。b) 光控 XB 介导催化阴离子提取用于 Friedel-Crafts 烷基化反应和阳离子聚合的示意图。
图2 XB-1 的可逆 Z/E 光异构化的示意图,以及 a) XB-1E (2.0 mM)、b) XB-1 (2.0 mM) 的 PSSZ (> 550 nm) 混合物和 c) XB-1 (2.0 mM) 的 PSSE (400 nm) 混合物溶液的部分 1H NMR 光谱(400 MHz,CD2Cl2,298K)。
表 1 在 DMSO-d6 中测得的 XB-1 异构体的卤化物结合常数,结合模型表示中选择了氯离子,省略了受体的反阴离子。
图 3 a) E 异构体 XB-1E(黑色数据点)和 XB-1 的 PSSZ(>550 nm)混合物(红色数据点)催化的基准反应中 3 的产量随时间的变化。b)在间歇性黄色(>550 nm,开启状态)和紫色(400 nm,关闭状态)光照射下,对基于 XB 的催化作用进行光开关控制,以阴离子提取介导的 Friedel-Crafts 烷基化反应。
图4. 通过间歇性黄色(>550 nm,开启状态)和紫色(400 nm,关闭状态)光照射,对 XB 介导催化 pMeS 阳离子聚合进行光开关控制。
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