超支化及外围包覆树枝状分子的线型卟啉阵列的合成与性质研究

论文摘要

多卟啉阵列由于其含有大量的生色团单元而具有很大的吸收横截面积,且生色团之间的相互协同作用使其能更有效地吸收光子,所以在人工光合作用方面具有潜在的应用。而全共轭的多卟啉阵列,通过化学键将卟啉小分子连接起来而形成具有更大非定域π电子结构的巨大的生色团,这种“超分子结构”具有更加卓越的光电性能和非线性光学性质,从而在光电材料,生物模拟,生物探针等方面有潜在的应用。本论文主要研究了两类多卟啉阵列,一类是超支化多卟啉阵列,一类是外围包覆树枝状分子的线型卟啉阵列。我们发展了一种新颖的用AB3 单体或AB3+C4 单体经由一步Suzuki缩聚反应制备超支化多卟啉阵列的方法,并通过这种方法合成了一系列的超支化多卟啉阵列。首先我们合成了一种新的带有芴基团的AB3 卟啉单体,将其自聚得到了大分子量,分布宽的超支化多卟啉阵列。我们又合成了一种C4卟啉单体,并以此为核,与不同比率的AB3单体共聚得到了其它的卟啉阵列。相对于AB3单体自聚所得的卟啉阵列,这些卟啉阵列分子量分布较窄,溶解性更好。我们研究了其光学性质及热稳定性。从实验结果来看,我们得到的超支化卟啉阵列能有效地阻止分子间聚集,并且具有良好的热稳定性。除了超支化多卟啉阵列的合成,我们还通过Suzuki 缩聚方法合成了一系列侧链带有不同代数的树枝状分子的一系列线型卟啉阵列,并使用了核磁、元素分析、紫外、荧光、凝胶渗透色谱（GPC）等表征方法对其进行了表征与测试。从实验结果来看,侧链修饰上树枝状分子后,由于树枝状分子的位置隔离作用使得分子间的聚集程度大大降低。

论文目录

• 第一章 前言
• 一、引言
• 二、卟啉化学简介
• 1、卟啉的分子轨道及电子吸收波谱
• 2、卟啉的合成
• 3、卟啉的分类
• 4、卟啉及多卟啉阵列化合物的应用
• 三、本论文立题思想
• 第二章 超支化卟啉聚合物的合成及性质研究
• 一、引言
• 二、实验部分
• 1、实验所用试剂
• 2. 合成路线
• 3. 合成方法
• 4、测试仪器
• 三、结果与讨论
• 1、溶解度讨论
• 2、核磁共振分析
• 3、紫外分析
• 4、荧光分析
• 5、分子量及其分布测定
• 6、热稳定性分析
• 7、元素分析
• 四、结论
• 第三章 外围包覆树枝状分子的线型卟啉聚合物的合成及性质研究
• 一、引言
• 二、实验部分
• 1、实验所用试剂
• 2、合成路线
• 3、合成方法
• 4、测试仪器
• 三、结果与讨论
• 1、溶解度分析
• 2、核磁共振分析
• 3、紫外分析
• 4、荧光分析
• 5、分子量及其分布测定
• 6、元素分析
• 四、结论
• 参考文献
• 致谢
• 中英文摘要