可溶性氧钒酞菁的非共振三阶非线性光学性质

合成了不同取代基和不同取代基位置的可溶性氧钒酞菁化合物, 并采用简并四波混频方法测定了这些化合物在非共振条件下的<γ>值和X^(^3^)值, 它们分别在10^-^3^1esu及10^-^1^0~10^-^9esu数量级。酞菁环上取代基的性质将影响化合物的<γ>值, 取代基的给电子能力越强, <γ>值就越大, 而取代基位置对<γ>值的影响较小。     

具有不同芳氧基取代酞菁钯聚集行为研究

为了研究具有不同芳氧基取代酞菁的聚集行为，合成了5种酞菁如 1,8,15,22- 四(2,4-二氯芳氧基)酞菁钯(Pel);1,8,15,22-四芳氧基酞菁钯(Pc2);1,8,15,22-四 (2,4-二特丁基芳氧基)酞菁钯(Pc3);1,8,15,22-四(2.5-二特丁基芳氧基)酞菁钯 (Pc4)和1,8,15,22-四(2,6-二溴-4-甲基芳氧基)酞菁钯(Pc5).酞菁的聚集行为由芳 氧基的性质不同决定。在四氢呋喃(THF)溶液中浓度在10~(-6)-10~(-5)mol·dm~(- 3)范围内，计算 得到5种酞菁的聚集常数分别为1.61*10~(-5)mol~(-1)·dm~3, 3. 87*10~(-5)mol~(-1)·dm~3, 2.60*10~(-5)mol~(-1)·dm~3, 1.21*10~(-5)mol~(- 1)·dm~3, 2.57*10~(-5)mol~(-1)·dm~3. 除了Pc1外，其余酞菁的单体和二聚体 吸收行为类似。在薄膜状态下，不同取代基对酞菁的吸收性质影响较大。成膜后5 种酞菁的吸收光谱都发生了改变，其中Pc1的吸收开关改变量大，而Pc5的吸收位置 改变最大。     

硝基取代亚酞菁衍生物的电子光谱和非线性光学性质的理论研究

在AM₁方法优化的几何结构基础上,用INDO/CI-SOS方法深入探讨亚酞菁(C₂₄H₁₂B₁Cl₁N₆)的硝基取代对体系的电子光谱和二阶非线性光学性质的影响.结果表明,吸电子取代基和取代基的共轭链的增长对亚酞菁的分子结构和电子光谱的最大吸收峰影响很小,但对非线性光学性质都有较大影响,随着共轭链的增长,二阶非线性光学系数大幅度增强.未被取代的亚酞菁的β₀计算值与实验值十分相符,分别为-0.73×10^-28和-0.70×10^-28esu,共轭链最长的硝基取代化合物β₀值增大到-1.47×10^-28esu,增加约近1倍.     

四取代羧基酞菁锌与白蛋白共价结合物的制备与光谱性质

通过成酰胺键的方式制备了一系列含羧基酞菁和白蛋白(牛血清白蛋白(BSA),人血清白蛋白(HSA))之间的共价结合物,所涉及到的酞菁分别是α-四(4-羧基苯氧基)酞菁锌(1)和α-四[4-(2-羧基乙基)苯氧基]酞菁锌(3),以及它们相应的β位四取代酞菁锌(化合物2和4).比较了游离酞菁以及它们的白蛋白结合物在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的光谱性质.结果表明,当酞菁被共价固定于白蛋白大分子上之后,展现出比游离酞菁更明显的单体特征吸收,而且结合物中的酞菁光谱特征不受体系pH值变化的影响.羧基在酞菁环上的取代位置,对酞菁与白蛋白结合前后的光谱转变幅度有影响,α位取代比β位取代更有利于光谱的变化.化合物1和3的白蛋白共价结合物在PBS溶液中甚至呈现出单体形式为主的光谱特征,Q带最大吸收波长分别位于697和706nm附近.     

α-和β-四烷氧取代酞菁的合成及性能研究

利用3-烷氧取代邻苯二腈和4-烷氧取代邻苯二腈与相应的金属盐反应制备了两大系列(α-和β-)四烷氧取代酞菁.讨论了温度对中间体烷氧取代邻苯二腈合成的影响,探讨了酞菁的两种环合方法,并对β-烷氧酞菁的环合历程进行了初步的考察.研究了不同取代位置和酞菁的最大吸收波长之间的关系,结果表明, α-取代烷氧取代酞菁导致λmax红移值较大,而相应β位取代情况下红移值较小,说明给电子基团在α位对酞菁骨架的π共轭结构微扰作用比β位大.同时研究了溶解度及热失重与酞菁结构的关系.     

吡啶和甲醇配位的八-α-丁氧基酞菁钴的合成与晶体结构

用X射线衍射测定了吡啶和甲醇轴向配位的1, 4, 8, 11, 15, 18, 22, 25-八丁氧基酞菁钴(即八-α-丁氧基酞菁钴){[(n-BuO)₈Pc]Co(Py)(MeOH)}(1)的晶体结构. 该晶体属单斜晶系, 空间群为P2₁/n, a = 1.06482(4), b = 3.5487(2), c = 1.79428(9) nm, β = 103.246(2)°, Z = 4, V = 6.5792(5) nm³, μ = 0.325 mm^-1. 结果表明, 配合物的酞菁环骨架基本保持与无取代酞菁相似的平面构型, 与带有同样取代基但无轴向配位的1, 4, 8, 11, 15, 18, 22, 25-八丁氧基酞菁铜{[(n-BuO)₈Pc]Cu}(2)的酞菁环骨架的马鞍状构型比较显著不同. 在(1)的结构中, 取代基丁氧基略为偏离环平面, 环上下分别由吡啶和甲醇与Co原子从轴向配位. 此外, 分子在a轴方向上形成一维分子链, 链中相邻酞菁分子环骨架间以一个苯环相互重叠, 重叠平面间距0.3565 nm.     

含氮芳氧基取代酞菁金属配合物光敏产生1O2

采用以2,5-二甲基呋喃(DMFU)为探针,通过气相色谱内标法测定了4种中心金属(Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ))、4种取代基及α位或β位取代的28种含氮芳氧基取代酞菁金属配合物新物种光敏产生单线态氧(1O2)的速率常数。讨论了中心金属电子结构、取代基类型及取代位置对酞菁金属配合物光敏产生1O2能力的影响。结果表明,它们产生1O2的能力有很大差异:(1)相同取代基在相同位置取代情况下,中心金属为锌的酞菁配合物光敏产生1O2的能力均好于中心金属为铜、钴、镍的酞菁配合物;(2)氮杂芳氧基取代酞菁锌光敏产生1O2的速率常数显著大于相应位置氨基苯氧基取代酞菁锌的;(3)α位氮杂芳氧基取代酞菁锌光敏产生1O2的速率常数均大于相应取代基β位取代酞菁锌的。     

四叔丁基萘酞菁铅化合物的非线性和光限幅特性

合成了四叔丁基萘酞菁铅[(t-Bu)₄NcPb]化合物. 利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱等方法, 验证了化合物的分子结构. 应用调Q倍频ns/ps Nd:YAG脉冲激光系统, 在波长为532 nm下, 研究了化合物的非线性和光限幅特性. 测得化合物的非线性折射率n₂和三阶非线性极化率χ⁽³⁾分别为2.42×10^－11和7.91×10^－12 esu, 通过计算得到分子极化率γ'为3.4×10^－29 esu. 在透过率69%时限幅阈值为1522 mJ/cm², 箝位值为553 mJ/cm², 有效激发态与基态吸收截面比为3.16.     

四取代酞菁化合物的合成和光谱性质

以3(4)-硝基邻苯二腈为起始原料经过两步反应合成了α(β)-四苯氧基酞菁.通过谱学方法和元素分析表征了其结构,研究了中心离子和取代基位置对酞菁吸收波长、发射波长和荧光强度的影响.结果表明,取代位置对最大吸收波长、最大发射波长和荧光强度的影响较大,而中心离子对荧光强度的影响较大,可降低荧光强度甚至淬灭荧光.     

新型可溶性酞菁铜（Ⅱ）衍生物的合成,结构及其成膜性

合成了两个新型取代酞菁铜(Ⅱ)衍生物:四-4-(2-甲氧基乙氧基-羰基)酞菁铜(Ⅱ)(A)和四-4-(2-正丁氧基乙氧基-羰基)酞菁铜(Ⅱ)(B),以元素分析、ESR、~1H NMR和FT-IR进行了表征。UV-vis光谱表明它们在氯仿溶液(10~(-5)～10(-6)mol/L)中主要以双分子缔合形式存在;X-射线粉末衍射表明配合物的分子以倾斜的方式相互平行排列;热重分析表明酞菁环引入有机基团后其热稳定性略有下降,且取代基越长,热稳定性越差。两个配合物的氯仿溶液在亚相(水)上的π-A曲线表明,它们均有明显的“气”液”“固”的变化过程,并能形成较好的单分子层膜。     

四乙酰哌嗪苯氧基酞菁锌及其蛋白质复合物的制备、表征与光动力活性

合成了2个酞菁锌配合物，即α-四(4-(4-乙酰哌嗪)苯氧基))酞菁锌(C₈₀H₇₂N₁₆O₈Zn) (1)和β-四(4-(4-乙酰哌嗪)苯氧基)酞菁锌(C₈₀H₇₂N₁₆O₈Zn) (2)，并通过¹H NMR，MS，IR和元素分析等手段进行表征。配合物1、2在N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃和正辛醇等有机溶剂中呈现出典型的酞菁的单体吸收光谱特征，Q带分别位于693~698 nm和681~682 nm，相对于β位取代者，α位取代的配合物的Q带明显红移。在含水溶剂中的吸收光谱测试显示，α位取代较β位取代更能有效地阻止配合物在含水溶剂中形成聚集体。通过吸收光谱和荧光光谱研究了2个配合物与血清白蛋白(BSA，HSA)和转铁蛋白(apoTf)的相互作用，结果表明，结合常数在(1~20) × 10⁵ mol^-1·L之间，相对而言， β位取代的配合物与白蛋白的结合能力强于α位取代者。同时，制备了1-BSA、2-BSA、1-HSA、1-apoTf和1-FeTf等非共价键结合的酞菁-蛋白质复合物。对MCF-7乳腺癌细胞的光动力杀伤作用的测试初步表明，复合物的活性较高，活性顺序为：1-BSA > 1-FeTf > 1-HSA，1-apoTf > 2-BSA > 1 > 2。     

对α-四芳氧基取代酞菁溴化位置的思考

为了研究α-四芳氧基取代酞菁在溴化反应中溴原子的取代位置问题,本文合成了1,8,15,22-四(4-甲基苯氧基)酞菁钯(Pc～1)、1,8,15,22-四(2,6-二溴-4-甲基苯氧基)酞菁钯(Pc～2)、1,8,15,22-四(2,4-二特丁基苯氧基)酞菁钯(Pc～3)和1,8,15,22-四(2,4-二特丁基苯氧基)酞菁铜(Pc～4),并对它们分别进行了相同条件下的溴化,得到相应的溴化产物Pc～5、Pc～6、Pc～7和Pc～8.综合对比研究酞菁Pc～1-4及其溴化产物Pc～5-8的最大吸收波长,推测酞菁溴化反应发生在酞菁大共轭体系的苯环上,而不是芳氧取代基的苯环上,并从电子结构的角度简要的说明了原因.     

四邻苯二甲酰亚胺基金属酞菁的合成及其性质研究

从氨基酞菁出发，合成它们的衍生物——四邻苯二甲酰亚胺基金属(Cu^Ⅱ和Co^Ⅱ)酞菁，并对相关化合物进行了质谱、紫外可见光谱、红外光谱表征．其紫外可见光谱中Q带有分裂现象．实现了以氨基酞菁为前体物质进行衍生化的合成实验，讨论了取代基的大小、结构、取代位置及酞菁环中心金属的差异对其Q带分裂现象的影响。     

两种四苯甲亚胺基酞菁锌(Ⅱ)的合成及其紫外可见光谱的研究

从两种氨基酞菁锌出发，经一步反应，合成出了两种四苯甲亚胺基酞菁锌(Ⅱ)，并对合成的产物进行了质谱、紫外可见光谱、红外光谱表征．对合成产物的紫外可见光谱，从取代基与酞菁(Pc)大环之间的共轭形式、空间位阻效应、溶剂效应等几方面进行了分析，并与相应氨基酞菁化合物的紫外可见光谱进行了比较．发现外围(2，9，16，23位)取代产物2a的取代基R与Pc大环有较强的π-Ⅱ共轭，内围(1，8，15，22)取代产物2b的取代基R与Pc大环有较强的sp^2-Ⅱ共轭．     

以偶氮苯基团为周边取代基的锌酞菁的合成及光物理性质

合成了两种带有偶氮苯周边取代基的锌酞菁化合物,并对其进行了结构表征.与一般酞菁的吸收光谱相比,偶氮苯酞菁的UV-Vis光谱的B带吸收峰强度明显强于Q带.该类化合物在光照条件下表现出重复性较好的顺反异构化性质.Z-扫描结果表明,这类化合物的三阶非线性光学性能主要来源于酞菁的非线性折射率,且β位取代的酞菁的三阶非线性效应大于α位取代的,顺反异构对酞菁的三阶非线性光学性能的影响不大.     

二-吡啶氧基-轴向取代-四-α-(3-戊氧基)锡(IV)酞菁的合成与表征

以3-硝基邻苯二甲腈为起始原料, 与正戊醇反应合成3-戊氧基邻苯二甲腈(1), 然后在高温溶剂1-氯萘中经缩聚反应合成二氯-轴向取代-四-α-(3-戊氧基)锡酞菁(2), 2进一步与2-羟基吡啶在N,N-二甲基甲酰胺中合成二-吡啶氧基-轴向取代-四-α-(3-戊氧基)锡酞菁配合物3, 同时对相关化合物分别进行了元素分析, IR, ¹H NMR, UV/Vis, 荧光和质谱表征.     

可溶性氧钒酞菁的合成及取代基位置对其性质的影响

本文通过较简单的途径合成了酞菁衍生物，即在氧钒酞菁环的不同位置上引入了长链酰胺基团－NHCO(CH2)16CH3并使氮端与酞菁环相连，以增强取代基对酞菁环的给电子能力。并通过吸收光谱研究了两种酞菁衍生物在不同状态下的存在形式。     

C_(74)的结构、电子光谱及三阶线性光学性质的理论研究

用密度泛函（DFT）方法（BLYP/3－21G~*）研究了C_(74)的稳定几何构型。用 ZINDO及ab initio GIS两种方法对C_(74)的电子光谱进行了计算，预测C_(74)在红 外区域有光谱吸收。计算了C_(74)的三阶非线性光学系数<γ>为1.483 * 10~(-32) esu，它比C_(60)的<γ>（8.84 * 10~(-34) esu）要大得多。预测C_(74)亦将是 一种有很好应用前景的磁性材料。     

C_(74)的结构、电子光谱及三阶线性光学性质的理论研究

用密度泛函（DFT）方法（BLYP/3－21G~*）研究了C_(74)的稳定几何构型。用 ZINDO及ab initio GIS两种方法对C_(74)的电子光谱进行了计算，预测C_(74)在红 外区域有光谱吸收。计算了C_(74)的三阶非线性光学系数<γ>为1.483 * 10~(-32) esu，它比C_(60)的<γ>（8.84 * 10~(-34) esu）要大得多。预测C_(74)亦将是 一种有很好应用前景的磁性材料。     

四-α(β)-(4-吡啶氧基)酞菁锌的光物理性质研究

测定了新合成的α位取代和β位取代的四-(4-吡啶氧基)酞菁锌配合物的UV-Vis吸收光谱、荧光光谱及激发单重态寿命、纳秒瞬态吸收光谱与激发三重态寿命.在此基础上,与相关配合物进行了比较,探讨了取代基及其取代位置对酞菁锌配合物的吸收光谱、激发单重态寿命及激发三重态寿命的影响.