卟啉-氨基酸衍生物的多级组装与手性光催化应用

作     者：刘佳羽 

作者单位：天津大学 

学位级别：硕士

导师姓名：何志敏;游少春

授予年度：2022年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 081705[工学-工业催化] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

主      题：卟啉 氨基酸 自组装 手性催化 光催化 手性纳米结构 

摘      要：卟啉基纳米材料因其出色的光电催化能力以及强分子间相互作用力而在光催化领域引起了广泛关注。本论文将卟啉的光催化活性与氨基酸的手性特性相结合,合成了多种卟啉-氨基酸衍生物及其超分子组装材料,考察了相关材料的对映选择性光催化性能,论文的具体结论如下:(1)使用一种通用的策略合成了一系列卟啉-氨基酸衍生物,并通过氨基酸的末端修饰,成功制备了一系列具有酰肼、羧基、甲酯末端的卟啉-氨基酸衍生物。在水中,卟啉-苯丙氨酸酰肼可以形成粗纤维组装体,卟啉-丝氨酸酰肼则可以形成细纤维组装体,而卟啉-组氨酸酰肼形成无定形纳米颗粒。研究了卟啉-氨基酸衍生物对映选择性光催化氧化酪氨酸的催化能力。结果表明,氨基酸的手性、末端基团等,都会影响卟啉-氨基酸衍生物组装体的手性光催化速率和对映选择性。(2)使用一种通用的策略制备出一系列卟啉-氨基酸酰肼@Au NCs@Cys纳米花复合材料。半胱氨酸和氯金酸的配比以及合成温度是能否合成纳米花复合材料的关键影响因素,半胱氨酸和氯金酸的比例为1:1、温度控制在50°C时能够获得形貌均一,分散性好的纳米花。金纳米团簇和卟啉的催化活性中心结合,使三种卟啉-氨基酸酰肼@Au NCs@Cys纳米花复合材料在光催化方面具有优异的催化活性,引入的半胱氨酸手性分子可以进一步增强该纳米花复合材料在手性催化方面的手性选择性。