新型光敏剂-多肽卟啉及其稀土配合物的合成与光敏活性研究

卟啉及其衍生物、稀土化合物均具有优良的光、电、磁以及生理活性功能，在富有活性的卟啉环上引入手性多肽取代基、稀土离子等可能产生加合作用，从而得到一系列具有特殊性能的化合物。前期研究表明，手性氨基酸卟啉、二肽卟啉在红光区具有较好的发光性能，可望作为光动力学治疗的光敏剂。本项目拟以丰富的稀土资源和常见的化学原料，设计合成一类新型光敏剂- - 多肽卟啉及其稀土化合物并对它组成、结构及光敏活性进行研究，通过在卟啉环上引入多肽取代基、改变稀土离子等因素，探索不同稀土离子、多肽取代基的结构及数目对其光敏活性的影响，揭示多肽卟啉及其稀土配合物的结构与功能的关系，为设计和制备结构与功能可调的新型多肽卟啉及其稀土配合物提供理论基础，为寻找一类具有实际应用前景的新型光敏剂提供前期研究保障，其研究成果在光动力学疗法、生物光学、癌症的诊断和治疗、催化、传感器、分子信息存储等领域具有潜在的应用价值。

卟啉及其衍生物、稀土化合物均具有优良的光、电、磁以及生理活性功能，在富有活性的卟啉环上引入手性多肽取代基、稀土离子等可能产生加合作用，从而得到一系列具有特殊性能的化合物。前期研究表明，手性氨基酸卟啉、二肽卟啉在红光区具有较好的发光性能，可望作为光动力学治疗的光敏剂。本项目的主要研究内容如下：1.新型光敏剂-手性氨基酸卟啉、多肽卟啉及其金属配合物的合成与光敏活性研究；2.新型氨基卟啉-席夫碱及其金属配合物的合成与光学性质研究；3.新型水溶性稀土上转换纳米颗粒的合成与表征；4.稀土及过渡金属配位聚合物研究；5.有机合成方法学研究。通过本项目研究，合成了36种手性尾式氨基酸卟啉及其铜(Ⅱ)/锌(Ⅱ)配合物（产率80~92%）、3种手性二肽卟啉（产率>94%）、2种手性三肽卟啉（产率25～30%）、2种手性六肽卟啉（产率18.6～20.0%）、、17种氨基卟啉-席夫碱及其铜(Ⅱ)/锌(Ⅱ)配合物（产率68～86%），通过FT-IR、UV-vis、FAB-MS、1H-NMR、荧光光谱等对其进行了结构表征，确定了其最佳分离、纯化方法，并对其光学性质和光敏活性进行了初步研究，结果表明：这些化合物在640～710nm有较强烈的荧光发射，位于可见光的红光区，是一类具有较好活性的光敏剂，均未见文献报道，部分研究成果已达到国内外同类研究的先进水平；合成了1种水溶性稀土上转换纳米颗粒并对其进行了结构表征，研究表明：该纳米颗粒在510-580nm和635-700nm有较好的上转换荧光性质；但是有关新型手性多肽卟啉-稀土配合物的光敏活性研究方面，只进行了初步研究，有待于进一步探索。此外，在本项目的支持下，开展了稀土及过渡金属配位聚合物、有机合成方法学等方面的研究，还合成了17个镧-萘二甲酸配位聚合物、4个镧系4,4-二苯基甲酸配合物、5个一维螺旋链状Zn(II)/Cd(II)四唑乙酸化合物、2种Zn(II)/3-硝基苯甲酸盐的配位聚合物、1种三维Mn(Ⅱ)-萘二甲酸配位聚合物、1种一维Co(Ⅲ)/硼酸配位聚合物、4种d0族过渡金属氧化物/氟化物的超分子自组装结构、3种新型聚氧钼酸盐，并用x-射线衍射测定了它们的单晶结构；研究了二芳基炔烃的不含过渡金属的半氢化反应，即以Na2S•9H2O为还原剂，在温和条件下实现了反式二芳基烯烃的高立体选择性合成，这些研究成果均在国际学术刊物上发表。