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Cyclo[2]pyridine[8]pyrrole: An Expanded Porphyrinoid with Three Closed-Shell Oxidation States
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2024-02-05 , DOI: 10.1021/jacs.3c10695 Ruiquan Li 1 , Chun-Hong Mak 2, 3 , Ke Luo 4 , Fei Wang 4 , Guopeng Liu 1 , Bingbin Tan 1 , Gen Liu 1 , Yajie Xu 1 , Yu-Dong Yang 5 , Huiqi Wei 1 , Zhengxi Huang 1 , Lamei Wu 1 , Xinyun Zhao 1 , Hsien-Yi Hsu 2, 3 , Qing He 4 , Jonathan L Sessler 5 , Zhan Zhang 1
Journal of the American Chemical Society ( IF 14.4 ) Pub Date : 2024-02-05 , DOI: 10.1021/jacs.3c10695 Ruiquan Li 1 , Chun-Hong Mak 2, 3 , Ke Luo 4 , Fei Wang 4 , Guopeng Liu 1 , Bingbin Tan 1 , Gen Liu 1 , Yajie Xu 1 , Yu-Dong Yang 5 , Huiqi Wei 1 , Zhengxi Huang 1 , Lamei Wu 1 , Xinyun Zhao 1 , Hsien-Yi Hsu 2, 3 , Qing He 4 , Jonathan L Sessler 5 , Zhan Zhang 1
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We report here an expanded porphyrinoid, cyclo[2]pyridine[8]pyrrole, 1, that can exist at three closed-shell oxidation levels. Macrocycle 1 was synthesized via the oxidative coupling of two open chain precursors and fully characterized by means of NMR and UV–vis spectroscopies, MS, and X-ray crystallography. Reduction of the fully oxidized form (1, blue) with NaBH4 produced either the half-oxidized (2, teal) or fully reduced forms (3, pale yellow), depending on the amount of reducing agent used and the presence or absence of air. Reduced products 2 or 3 can be oxidized to 1 by various oxidants (quinones, FeCl3, and AgPF6). Macrocycle 1 also undergoes proton-coupled reductions with I–, Br–, Cl–, SO32–, or S2O32– in the presence of an acid. Certain thiol-containing compounds likewise reduce 1 to 2 or 3. This conversion is accompanied by a readily discernible color change, making cyclo[2]pyridine[8]pyrrole 1 able to differentiate biothiols, such as cysteine (Cys), homocysteine (Hcy), and glutathione (GSH).
中文翻译：
环[2]吡啶[8]吡咯：具有三个闭壳氧化态的扩张型卟啉
我们在这里报道了一种扩展的卟啉类化合物，环[2]吡啶[8]吡咯， 1 ，它可以存在于三个闭壳氧化水平。大环1是通过两个开链前体的氧化偶联合成的，并通过NMR和紫外可见光谱、MS和X射线晶体学进行了充分表征。用 NaBH 4还原完全氧化形式（ 1 ，蓝色）会产生半氧化形式（ 2 ，青色）或完全还原形式（ 3 ，浅黄色），具体取决于所用还原剂的量以及是否存在空气。还原产物2或3可以被各种氧化剂（醌、FeCl 3和AgPF 6 ）氧化为1 。在酸存在下，大环1也会与 I – 、Br – 、Cl – 、SO 3 2–或 S 2 O 3 2–发生质子偶联还原。某些含硫醇化合物同样将1还原为2或3 。这种转变伴随着易于辨别的颜色变化，使环[2]吡啶[8]吡咯1能够区分生物硫醇，例如半胱氨酸 (Cys)、同型半胱氨酸 (Hcy) 和谷胱甘肽 (GSH)。
更新日期：2024-02-05
中文翻译：
环[2]吡啶[8]吡咯：具有三个闭壳氧化态的扩张型卟啉
我们在这里报道了一种扩展的卟啉类化合物，环[2]吡啶[8]吡咯， 1 ，它可以存在于三个闭壳氧化水平。大环1是通过两个开链前体的氧化偶联合成的，并通过NMR和紫外可见光谱、MS和X射线晶体学进行了充分表征。用 NaBH 4还原完全氧化形式（ 1 ，蓝色）会产生半氧化形式（ 2 ，青色）或完全还原形式（ 3 ，浅黄色），具体取决于所用还原剂的量以及是否存在空气。还原产物2或3可以被各种氧化剂（醌、FeCl 3和AgPF 6 ）氧化为1 。在酸存在下，大环1也会与 I – 、Br – 、Cl – 、SO 3 2–或 S 2 O 3 2–发生质子偶联还原。某些含硫醇化合物同样将1还原为2或3 。这种转变伴随着易于辨别的颜色变化，使环[2]吡啶[8]吡咯1能够区分生物硫醇，例如半胱氨酸 (Cys)、同型半胱氨酸 (Hcy) 和谷胱甘肽 (GSH)。
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