化材学院章康达课题组在Angewandte Chemie上发表研究成果
发布时间: 2022-12-12 浏览次数: 10
 

近日,化学与材料科学学院章康达课题组在新型光开关硫族键体系的构筑及其光控催化应用方面取得重要进展。相关成果以题为“Visible-Light-Switchable Tellurium-Based Chalcogen Bonding: Photocontrolled Anion Binding and Anion Abstraction Catalysis”的研究论文发表在国际顶级综合性化学期刊Angewandte Chemie上。Angewandte Chemie(《德国应用化学》)是当前国际化学领域最具影响力的综合性刊物之一,最新影响因子为16.8

硫族键(Chalcogen Bonding, ChB)是一类由亲电性硫族原子(SSeTe)与路易斯碱之间形成的非共价相互作用,其具有方向性好、疏水性、键合模式多样等特点。近年来,硫族键已被作为一类重要的新型非共价作用力广泛应用于超分子组装体的构筑和超分子催化等诸多领域。如何构筑具有键合强度可逆调控的硫族键体系,是该领域中一个十分重要的研究课题,但目前还非常缺乏有效的方法。本工作中,通过在Te基衍生物的分子结构中引入可见光响应的四氟偶氮苯单元作为光开关,首次构筑了一类键合能力可光开关调控的硫族键体系(如图所示)。

光开关硫族键体系的构筑及其光控催化应用示意图

实验研究表明,在不同波长的可见光照射条件下,四氟偶氮苯单元可以发生可逆顺反异构化并可逆地改变分子中两个Te位点的空间位置,这使得其顺式异构体(能形成双重Te•••X-硫族键)比反式异构体(只有单重Te•••X-硫族键)表现出更高的卤素阴离子(X-= Cl-/Br-)结合能力,从而实现在溶液中对Te基硫族键的键合强度进行显著双向光开关调控。进一步研究表明,上述光开关Te衍生物可作为光控有机催化剂对富电性芳环与氯代烃的傅-克烷基化反应速率进行光调控,其中,顺式Te衍生物表现出更高的催化活性。总之,该工作发展了一类新型光开关非共价作用力,为构筑光控超分子组装体系、功能材料、有机催化剂提供了新途径。

化材学院2020级硕士生段鸿樱为论文第一作者,章康达研究员为论文通讯作者,浙江师范大学为论文唯一完成单位。该研究工作得到了国家自然科学基金和浙江省杰出青年基金的支持。