吡啶桥连亚卟啉阵列及卟啉-亚卟啉杂化体的合成与性能研究

发布时间：2021-11-10 16:23

　　亚卟啉是一类由三个吡咯通过α碳原子与三个次甲基（=CH）依次桥连而成的大环化合物。其独特的14π电子构型和碗状结构,使亚卟啉在缩环卟啉类化合物中扮演着独特的角色。近年来,环状卟啉阵列因其独特的性质和在双光子吸收方面的潜在应用而被人们所熟知并广泛研究,然而,关于亚卟啉阵列的报道相对较少。对亚卟啉阵列进行研究,有望提高其光学和电学特性,从而更好的应用于非线性光学材料以及光动力治疗的染料中。另外,芳香化合物与卟啉相互稠合形成的化合物高度共轭,其具有较小的HOMO-LUMO能隙,在双光子吸收、非线性光学和有机半导体等方面有着较好的应用前景。而将卟啉与亚卟啉稠合,可望获得具有强近红外吸收性能的功能分子,其π电子共轭体系高度离域。以此为研究背景,本论文合成了吡啶桥连的亚卟啉阵列及卟啉-亚卟啉杂化体,化合物的结构均通过核磁共振氢谱和高分辨质谱的表征,关键化合物的结构通过核磁共振碳谱和单晶衍射实验得到了进一步的确认。同时,对目标产物进行了紫外吸收、荧光量子产率和电化学方面的研究,主要的工作如下所述:（1）使用亚卟啉-β硼酸酯与2,6-二溴吡啶间的偶联反应合成线性溴代低聚物,然后再次通过Suzuki交叉... 

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

环状三聚体10的晶体结构a)俯视图,b)侧视图

硕士学位论文28图2-11：吡啶桥连亚卟啉阵列9、10和11的紫外/可见吸收光谱图Fig2-11:UV/Visabsorptionspectraofpyridylene-bridgedsubporphyrinarrays9,10and112.4.5荧光发射光谱将亚卟啉单体7、吡啶桥连亚卟啉二聚体9、三聚体10和四聚体11分别用二氯甲烷配制成浓度为10-6mol/L的溶液，利用HitachiFL-4500型荧光光谱仪进行测试，扫描范围为400nm-700nm，激发波长为299nm，以亚卟啉单体6（甲氧基亚卟啉ΦF=0.13）作为参比，计算荧光量子产率ΦF值。表2-2：吡啶桥连亚卟啉阵列的荧光量子产率Table2-2:Fluorescencequantumyieldofpyridylene-bridgedsubporphyrinarrays样品791011ΦF/%97.57.67.2根据图2-12和表2-2的结果分析得知，吡啶桥连亚卟啉阵列都表现出一定的荧光特性，吡啶桥连亚卟啉阵列9、10、11的荧光量子产率较亚卟啉单体7的低，可能是9、10、11的亚卟啉单元通过吡啶桥连后，其分子共平面性较差所导致的。四聚体11与二聚体9、三聚体10相比，四聚体11的荧光发射强度更为弱一些，可能是四聚体的结构更加扭曲所导致的。吡啶桥连亚卟啉阵列9、10、11与亚卟啉单体7相比，9、10、11的荧光发射波长较大，可能是吡啶桥连亚卟啉阵列的共轭体系较亚卟啉单体的更大所导致的。

吡啶桥连亚卟啉阵列及卟啉-亚卟啉杂化体的合成与性能研究29图2-12：吡啶桥连亚卟啉阵列7、9、10和11的荧光发射光谱图Fig2-12:Fluorescenceemissionspectraofpyridylene-bridgedsubporphyrinarrays9,10and112.4.6电化学性质作者测试了环状二聚体9，三聚体10和四聚体11的电化学性能，测试条件：电解质溶液：0.1mol/L四丁基六氟磷酸铵的苯甲腈溶液，参比电极：Ag/0.01MAgNO3，工作电极：铂电极，对电极：铂丝电极，测试方法：CV(循环伏安法)及DPV(差分脉冲伏安法)，扫描速度：0.05V/s。测试结果如图2-11至2-13所示。图2-13：环状二聚体9的循环伏安图和差分脉冲伏安图Fig2-13:Cyclicvoltammogramanddifferentialpulsevoltammogramof9

【参考文献】：
期刊论文
[1]铃木偶联反应构筑卟啉阵列的研究进展[J]. 陈茂龙,尹帮少,宋建新.  化学进展. 2015(06)
[2]亚卟啉的研究进展[J]. 蒋华卫,肖吉昌.  有机化学. 2009(11)



本文编号：3487560