中位取代卟啉及其锌(II)配合物的非线性光学活性、含时密度泛函理论计算与光动力抗真菌活性

《ChemistrySelect》:Nonlinear Optical Activity, TD-DFT Calculations, and Photodynamic Antifungal Activity of Meso-Substituted Porphyrins and Their Zinc(II) Complexes

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月17日 来源:ChemistrySelect 2.3

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   摘要 本研究合成了一系列间-羟基苯基卟啉化合物,包括反式-5,15-双(4-羟基苯基)-10,20-双(4-甲基苯基)卟啉(1)、反式-5,15-双(4-羟基苯基)-10,20-双(4-三氟甲基苯基)卟

  

摘要

本研究合成了一系列间-羟基苯基卟啉化合物,包括反式-5,15-双(4-羟基苯基)-10,20-双(4-甲基苯基)卟啉(1)、反式-5,15-双(4-羟基苯基)-10,20-双(4-三氟甲基苯基)卟啉(2)、5,10,15,20-四[2-羟基-5-甲基苯基]卟啉(3)以及5,10,15,20-四[2-羟基-5-溴苯基]卟啉(4),及其锌(II)配合物(5–8),均获得了良好的收率,并通过1H NMR、质谱、UV–Vis光谱和荧光光谱进行了表征。利用Z扫描技术,在532 nm波长下,使用输出7 ns脉冲、频率10 Hz的Q开关Nd:YAG激光器研究了其非线性光学(NLO)性质。所获得的Z扫描特征表明,非线性吸收机制以逆饱和吸收(RSA)为主导。此外,这些化合物在532 nm处表现出强烈的光限制效应,表明它们可能是激光安全应用的潜在候选材料。在光照条件下,Zn(II)卟啉在液体和固体琼脂培养基中均显著抑制了白色念珠菌的生长,而在黑暗条件下活性大幅降低。细胞摄取研究证实了Zn(II)卟啉被念珠菌细胞内化。结果表明,光动力灭活是通过细胞内单线态氧的产生来实现的。进行了密度泛函理论(DFT)和含时密度泛函理论(TD-DFT)计算,以研究卟啉的电子结构和光物理性质。计算结果显示,卟啉骨架内以π–π*跃迁为主导,三重激发态主要局域在大环上,这支持了实验观察到的光学和光动力行为。

图文摘要

间-羟基苯基卟啉及其Zn(II)配合物在532 nm处表现出显著的非线性光学(NLO)吸收和光限制效应,逆饱和吸收为主导机制。Zn(II)卟啉对白色念珠菌表现出显著的依赖性光照的抗真菌活性,伴随细胞摄取和光动力灭活。DFT和TD-DFT计算揭示了广泛的π电子离域、主导的π–π*跃迁以及以卟啉为中心的重叠态,为所观察到的光学和光动力性质提供了分子层面的见解,并支持其在光子学、激光防护和光动力治疗等领域的潜在应用。

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