金屬卟啉配合物的設(shè)計、合成及其光學性質(zhì)研究.pdf

1、金屬卟啉配合物通常具有較強的可見光與近紅外光吸收能力、良好的熱穩(wěn)定性與化學穩(wěn)定性、激發(fā)能量低、激發(fā)波長可調(diào)等許多優(yōu)點，在光動力學治療、光電器件、光催化以及三重態(tài)-三重態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換（TTA-UC）等領(lǐng)域中有極大的潛在應(yīng)用價值，因此受到了廣泛關(guān)注。
　　卟啉的共軛中心與金屬原子配位，能實現(xiàn)重原子效應(yīng)最大化，從而提高系間竄越（ISC）效率和吸光能力。卟啉與卟啉配合物能級滿足卟啉配體內(nèi)(1IL)激發(fā)態(tài)能級略高于卟啉配合物金屬到配體的電荷轉(zhuǎn)

2、移（1MLCT）激發(fā)態(tài)能級，卟啉配體內(nèi)（3IL）激發(fā)態(tài)能級略低于卟啉配合物金屬到配體的電荷轉(zhuǎn)移（3MLCT）激發(fā)態(tài)能級，使卟啉配合物獲得配體內(nèi)（3IL）激發(fā)態(tài)布居，從而獲得更長壽命的三重態(tài)。具有多個吸收帶的金屬卟啉配合物對可見光有更高的利用率，對TTA上轉(zhuǎn)換的應(yīng)用更有利。
　　本論文設(shè)計、合成了一系列可見光吸收能力強、激發(fā)波長可調(diào)的不同金屬中心的卟啉配合物和不同配體結(jié)構(gòu)的鋅卟啉配合物。通過研究其光物理性質(zhì)，將配合物應(yīng)用到三重態(tài)-三

3、重態(tài)湮滅上轉(zhuǎn)換（TTA-UC）。其主要內(nèi)容如下：
　　（1）基于不同金屬中心的卟啉配合物TTA上轉(zhuǎn)換研究
　　我們設(shè)計、合成了一系列的金屬卟啉配合物PdPFPP、PtPFPP、ZnPFPP、CuPFPP、CoPFPP、NiPFPP和P1。通過對比各種金屬卟啉配合物光物理性質(zhì)以及TTA-UC量子效率可知：最大吸收處摩爾吸收系數(shù)從NiPFPP的1.3×105 M-1cm-1增加到ZnPFPP的4.0×105 M-1cm-1，Cu

4、PFPP、CoPFPP和NiPFPP三種配合物不發(fā)光，PdPFPP、PtPFPP、ZnPFPP和P1激發(fā)態(tài)壽命分別為186.97μs、24.99μs、1.53 ns和293.93μs，TTA上轉(zhuǎn)換量子效率分別為29.2％、24.7%、11.4%和35.6%。通過以上對比可知，吸光能力越強和激發(fā)態(tài)壽命更長，TTA上轉(zhuǎn)換量子效率更高。
　?。?）基于不同配體結(jié)構(gòu)的鋅卟啉配合物TTA上轉(zhuǎn)換研究
　　我們設(shè)計、合成了不同配體結(jié)構(gòu)的鋅

5、卟啉配合物P2、P3、P4和P5，對比鋅配合物的光物理性質(zhì)與TTA-UC量子效率可知：最大吸收處摩爾吸收系數(shù)從ZnPFPP的4.0×105 M-1cm-1增加到P5的16.8×105 M-1cm-1，激發(fā)態(tài)壽命分別為1.53 ns、1.68 ns、1.74 ns、1.70 ns和1.69 ns，TTA上轉(zhuǎn)換量子效率分別為11.4%、0%、14.3%、12.1%和17.9%。通過以上對比可知隨著鋅配合物卟啉中心的增加，配合物吸光能力增強，