【摘 要】
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卟啉和富勒烯具有独特的结构和光物理化学性质,通过非共价键或者共价键连接的卟啉-富勒烯体系能够有效地进行光诱导电子转移,产生稳定的电荷分离态。卟啉-富勒烯体系的这一性
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卟啉和富勒烯具有独特的结构和光物理化学性质,通过非共价键或者共价键连接的卟啉-富勒烯体系能够有效地进行光诱导电子转移,产生稳定的电荷分离态。卟啉-富勒烯体系的这一性质已经被广泛地用来模拟自然界光合反应的电子转移过程以及构筑有效的光电转移材料。
本文以通过连接方式和连接位点的改变延长电荷分离态寿命的思路出发,分别从卟啉的meso-Ph位、β位和meso位用Click反应生成的三唑杂环连接卟啉和富勒烯,设计合成了三系列9个卟啉-富勒烯二元化合物,所合成二元化合物都通过了1H NMR、HR-MS(MALDI)、UV-Vis光谱和荧光光谱的表征,其中目标化合物13a、13b和21c还通过了13C NMR的表征。其紫外-可见光谱只是卟啉和富勒烯特征吸收峰的简单叠加,表明卟啉和富勒烯在基态下几乎没有相互作用,但卟啉中心金属和连接位点的改变引起了紫外-可见光谱中吸收峰的细微改变;荧光光谱表明二元体系中,卟啉的荧光被明显猝灭,猝灭机理是以电子转移为主,同时我们得出较短的卟啉和富勒烯之间距离以及卟啉中心Zn的存在可以导致较强猝灭的结论；电化学数据证明了卟啉和富勒烯之间弱的相互作用的存在,卟啉中心金属和连接位点的改变主要通过改变卟啉的给电子性能来影响整个分子的性质；瞬时吸收光谱中出现了卟啉正离子的特征吸收峰,证明了电荷分离态的存在,并且得到了6c、13c、21c、13b的电荷分离态寿命分别为14、33、7和15μs,其中β位相连的自由卟啉目标产物(13c)具有最长的电荷分离态寿命,这是现阶段我们所知的电荷分离态寿命最长的共价键相连的卟啉-富勒烯二元体系。
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