具有丰富光物理性质金属铂(II)配合物的设计、合成及其在可见光诱导有机反应中的应用研究

Developling efficient, selective, environmental benign and atom-economic synthetic strategy is one of most important subject in organic chemistry. Visible light catalysis provides new methods and strategies for organic synthesis owing to its mildness and cleanness in recent years. To extend the varieties of the photocatalysts besides ruthenium and iridium complexes, this project plans to develop novel platinum(II) complexes as photocatalysts for visible light induced organic transformations. We intend to synthesize a kind of platinum(II) complexes which own good stability, excellent visible light absorption and long excited-state lifetime. Then we will examine the catalytic behavior of the novel platinum(II) complexes in visible light induced organic transformations. Steady-state and time-resolved spectroscopy will be employed to investigate the reaction mechanism, which would provide rich information for platinum(II) photocatalysis in organic transformations.

发展高效率、高选择性、环境友好以及原子经济的合成策略是有机化学重要的研究内容之一。可见光诱导的方式是以洁净、节能、节约为目标的合成方法，近年来为有机化学的发展提供了新方法、新策略。针对可见光敏化剂目前主要集中于金属钌、铱配合物的局限性，本项目拟设计、合成新型金属铂(II)配合物作为可见光敏化剂，丰富可见光敏化剂的种类，实现其在可见光诱导光化学反应中的应用。通过配体设计，合成一系列稳定、优异可见光吸收及长寿命激发态金属铂（II）配合物；以金属铂（II）配合物作为可见光敏化剂，考察其在可见光诱导光化学反应中的催化行为；利用稳态和时间分辨的光谱技术深入研究反应过程，捕捉反应中间体，揭示反应的催化机制，为发展新型实用的金属铂（II）配合物敏化光化学反应提供理论基础。

发展绿色、高效、环境友好的有机合成策略具有重要意义。本项目以光化学合成为研究中心，主要从两个方面着手研究：1）高效光催化剂的设计、合成；2）光化学合成技术在重要有机化学反应中的应用。我们合成了一系列金属铂（II）配合物，通过电化学、时间分辨光谱等技术研究其光物理性质，建立了一个小型的基于金属铂（II）配合物的可见光催化剂库，并探索了此类催化剂在可见光催化有机合成反应中的应用，成功实现了几个有价值的有机化学转化，证明了金属铂（II）配合物作为光催化剂的独特优势。进一步，我们以光催化为合成工具，发展了一系列简单、温和、绿色、高效的可见光催化体系，实现了一系列具有高附加值化合物的绿色合成，如七元含氮杂环化合物、烯丙基类化合物以及羟基硫化物等。本项目的成功实施不仅丰富了光催化剂种类，而且为发展更加高效的新型金属光催化剂奠定了一定的理论基础，推动了有机光化学研究的发展。相关研究成果共发表SCI论文7篇，申请2项中国发明专利。