编辑推荐：
卟啉及其衍生物在水相中易聚集导致光催化活性降低。研究人员构建超分子复合物 TPP-CB [7]，用于苯硫酚的光氧化交叉偶联反应，产率达 98%。该研究为调控有机光催化剂激子动力学提供非共价策略，推动光催化有机转化发展。
在神奇的化学世界里，光合作用一直是科学家们关注的焦点。卟啉化合物作为叶绿素的重要组成部分，在光合作用中扮演着关键角色，它能像一个神奇的能量转换站，将太阳能高效地转化为化学能。卟啉凭借其独特的结构和优良的性能，如高摩尔吸收系数、出色的荧光量子产率等，在催化、光学材料、光电转换等众多领域都有着广泛的应用前景。
然而，卟啉在水相中却遇到了大麻烦。由于其具有扩展的芳香 π 共轭结构，卟啉及其衍生物在水溶液中很容易通过疏水的 π-π 相互作用聚集在一起。这种聚集就像是给卟啉的光催化性能套上了枷锁，会引发严重的激发态自猝灭效应，不仅导致荧光猝灭，还会使光催化活性大幅下降，这严重限制了卟啉在绿色光催化领域的应用。此前，研究人员尝试了多种方法来解决这个问题，比如引入亲水取代基增加材料的亲水性，或者将卟啉嵌入框架结构等，但这些共价策略往往伴随着繁琐复杂的化学合成和纯化过程，成本很高。
与此同时，二硫化物在有机合成中间体、农药、生物化学和药物化学等领域备受关注。但传统的二硫化物制备方法依赖金属氧化物或过氧化氢，存在催化剂用量大、反应时间长、容易生成过氧化产物等问题。因此，开发一种高效、环保的温和合成方法迫在眉睫。
在这样的背景下，为了解决卟啉在水相光催化中的困境以及寻找更优的二硫化物合成方法，来自未知研究机构的研究人员开展了一项别具一格的研究。他们构建了一种可水分散的超分子复合物（TPP-CB [7]），通过主客体相互作用将卟啉衍生物（TPP）限制在葫芦 [7] 脲（CB [7]）内。研究结果令人惊喜，这种超分子复合物不仅成功抑制了聚集导致的猝灭现象，还显著提高了单线态氧（1O2）的生成效率。以 TPP-CB [7] 作为光催化剂，在水溶液中催化苯硫酚的光氧化交叉偶联反应，二硫化物的合成产率高达 98%，并且该方法具有广泛的底物适用性。这一研究成果发表在《Dyes and Pigments》上，为有机光催化领域开辟了新的道路，提供了一种精确的非共价策略来调控有机光催化剂中的激子动力学，为可持续和高效的光催化有机转化奠定了基础。
研究人员开展研究时用到的主要关键技术方法包括：首先是化合物合成技术，通过 5,10,15,20 - 四（4 - 吡啶基） - 21H，23H - 卟啉与碘甲烷反应合成 TPP；其次是光谱分析技术，利用紫外 - 可见吸收光谱（Uv–vis absorption spectroscopy）和荧光发射光谱（fluorescence emission spectroscopy）对超分子复合物进行分析表征。
研究结果
- 化合物 TPP 的合成与表征：研究人员通过 5,10,15,20 - 四（4 - 吡啶基） - 21H，23H - 卟啉与碘甲烷在 DMF 中回流反应 12 小时，成功合成了 TPP，产率为 80%。通过1H NMR 光谱对其结构进行了验证。
- 超分子复合物 TPP - CB [7] 的形成与性能：由于 CB [7] 能够包封吡啶基团，研究人员选择其与 TPP 进行超分子组装。利用紫外 - 可见吸收光谱和荧光发射光谱对组装过程进行分析，结果表明 TPP - CB [7] 的形成有效抑制了 TPP 在水溶液中的聚集猝灭现象，使得 TPP - CB [7] 的荧光强度显著增强。同时，超分子复合物的形成改变了 TPP 的聚集状态，大大提高了单线态氧（1O2）的生成效率。
- 光催化性能研究：以 TPP - CB [7] 作为光催化剂，在水溶液中催化苯硫酚的光氧化交叉偶联反应。实验结果显示，该反应能够高效进行，二硫化物的合成产率达到 98%，并且对多种底物都具有适用性，展现出了良好的光催化活性。
研究结论与讨论
研究人员成功构建了超分子复合物 TPP - CB [7]，这一成果意义重大。它不仅解决了卟啉在水相中聚集猝灭的问题，提高了单线态氧（1O2）的生成效率，还为二硫化物的合成提供了一种高效、环保的新方法。这种超分子主客体工程策略为调控有机光催化剂的性能提供了新的思路，有望推动光催化有机转化领域的进一步发展，在绿色化学合成、环境保护等多个方面都具有潜在的应用价值，为相关领域的研究开辟了新的方向。
