含双卟啉硫配体的铁-铁氢化酶活性中心模型物的合成及光照产氢功能研究

用含巯基取代基的卟啉与十二羰基三铁反应，合成出含双卟啉硫配体的铁-铁氢化酶活性中心模型物,Fe2(CO)6(TPPS)2,(TPP=四苯基卟啉)。这一设想用两个卟啉硫配体代替氢化酶活性中心中的1,3-丙二硫配体，由于卟啉环或其苯环与硫的共轭作用和电荷分散作用，正移Fe2(CO)6S2核的还原电位，从而提高其接受电子的能力，同时卟啉大环与催化活性中心Fe2(CO)6S2核在空间上更接近，有利于卟啉大环向催化活性中心的光诱导电子转移。用现代光谱学技术研究所合成的模型物中光敏剂卟啉在光激发条件下向铁-铁氢化酶催化活性中心模拟物Fe2(CO)6S2光诱导电子转移的可能性，用光反应器研究在光照条件下，所合成模型物的光照产氢功能。本课题的实施有助于研究光敏剂卟啉和Fe2(CO)6S2核分子内光诱导电子转移的影响因素，提高光照产氢效率，为实际应用研究提供理论研究基础。

以对甲硫基苯甲醛为原料合成了乙酰硫基和乙胺甲酰硫基官能团化的卟啉，5-(4-乙酰硫基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉（H2TPP-SAc）和5,10,15-三苯基-20-{4-[S-(N-乙基氨基甲酰）硫基]苯基}卟啉（H2TPP-SCONHEt）。尝试脱保护合成5-(4-巯基苯基)-10，15，20-三苯基卟啉(H2TPP-SH)没有成功，但对H2TPP-SAc脱保护合成了二硫键桥联双卟啉（H2TPP-S-S-TPPH2）。尝试用H2TPP-S-S-TPPH2与十二羰基三铁反应，期望合成出基金项目中所设计的含双卟啉硫配体的铁-铁氢化酶活性中心目标化合物(TPPS)2Fe2(CO)6没有成功。对所合成的卟啉H2TPP-SAc，H2TPP-SCONHEt及H2TPP-S-S-TPPH2的吸收光谱、荧光光谱、电化学循环伏安性质进行了研究；对H2TPP-SCONHEt在电极表面的修饰进行了初步探讨；对H2TPP-S-S-TPPH2光照下单线态氧产生能力及光照条件下对小牛胸腺DNA的分解能力进行了初步研究。. 合成了含异腈基官能团的卟啉（C≡N-TPPH2），以此卟啉作配体取代氢化酶活性中心模型物中的羰基，合成了一系列含单卟啉或双卟啉的氢化酶光驱动产氢模型物，得到了(µ-EDT)Fe2(CO)5(C≡N-TPPH2)的单晶结构，[(µ-EDT)Fe2(CO)5(C≡N-TPPH2)]在甲苯溶液中在三氟乙酸或乙酸存在下可以实现光照产氢，但转化数小于1。用光谱电化学实验研究了参比化合物(µ-EDT)Fe2(CO)5(C≡N-Ph)的一价阴离子吸收光谱。. 合成了桥头碳苯环、丙烯酸酯官能团化的氢化酶活性中心模型物[(µ-(SCH2)2CHC6H5]Fe2(CO)6、[(µ-(SCH2)2CHOOC-CH=CH2]Fe2(CO)6，继而经过羰基配体的取代合成了一系列不同取代模式的氢化酶活性中心模型物。对部分化合物电化学性质及酸存在下电化学催化产氢做了研究。. 通过二茂铁芳胺与对甲硫基或对乙酰硫基苯甲醛反应，合成了烯夫碱二茂铁芳胺化合物，用硼氢化钠还原烯夫碱的同时对乙酰硫基脱保护，合成了二硫键桥联的二茂铁芳胺并研究了该化合物在纳米金电极上的自组装。