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苯并咪唑酚-卟啉二元体用于仿生光诱导质子耦合电子转移研究的设计与合成

DOI:10.1142/S1088424619501189 期刊:Journal of Porphyrins and Phthalocyanines 出版年份:2019 更新时间:2025-09-11 14:15:04
摘要: 已合成苯并咪唑酚-卟啉二元体以研究光激发诱导的质子耦合电子转移(PCET)反应。选用高电位卟啉来模拟光合系统II(PSII)中具有光活性的叶绿素簇P680。这些卟啉在中位位置带有两个或三个五氟苯基团以赋予其高氧化还原电位。苯并咪唑酚(BIP)部分模拟PSII中的Tyrz-His190对——该氧化还原介质负责将电子从水氧化催化剂传递至P680?+。由卟啉与未取代BIP组成的二元体旨在研究卟啉受激发时发生的一电子一质子转移(E1PT)过程。当BIP部分被亚胺等质子受体基团取代时,预期卟啉激发态氧化酚羟基会引发一电子两质子转移(E2PT)过程。连接BIP的双五氟苯基卟啉为引入多种电子受体基团和/或锚定基团提供了平台,可将半导体纳米颗粒附着于大环结构。由此形成的三元体将用于研究:当卟啉光化学产生的自由基阳离子氧化酚羟基时,涉及BIP的PCET过程。
作者: S. Jimena Mora,Daniel A. Heredia,Emmanuel Odella,Uma Vrudhula,Devens Gust,Thomas A. Moore,Ana L. Moore
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以苯并咪唑酚-卟啉二元体为光系统II(PSII)中P680-Tyrz-His190组分的模型,研究光激发诱导的质子耦合电子转移(PCET)反应。

成功设计并合成了新型P680-Tyrz-His190人工光合模型,为研究PCET过程提供了平台。酚羟基的位置以及引入第二个质子受体(如亚氨基)对实现所需的E1PT和E2PT过程至关重要。未来研究将利用瞬态吸收光谱聚焦这些过程的动力学特性。

该研究的局限性在于某些合成化合物的稳定性,例如易水解的亚胺,以及需要温和条件以防止五氟苯基团中氟原子的流失。

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