meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的线性与非线性光学性质

合成了meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物.采用紫外-可见吸收光谱、稳态和时间分辨荧光光谱以及开孔Z-扫描等实验方法对其线性与非线性光学性质进行研究.结果表明二茂铁的引入对卟啉的吸收几乎未产生影响,但是却使卟啉的荧光发生了强烈的猝灭,荧光寿命缩短.说明在基态二茂铁与卟啉之间未发生作用,而在激发态发生了较强的电子和能量的传递.与相应的meso-四(4-苯甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物相比,meso-四(4-二茂铁甲酰氧基苯基)卟啉及其锌配合物的反饱和吸收性能降低,但是非线性光学性质仍然优于性能优良的富勒烯C60.     

不对称酰胺基二茂铁卟啉的合成及其性能研究

合成了两种不对称酰胺基二茂铁卟啉化合物,利用质谱、核磁共振氢谱、紫外光谱和红外光谱等方法表征了其结构,并讨论了酰胺基二茂铁卟啉的荧光,电化学,拉曼光谱的影响和变化规律。光谱和电化学的研究表明,取代基(CH_3O)使酰胺基二茂铁卟啉发射光谱红移,荧光量子产率增大,对于拉曼光谱的苯环振动有很大的影响;电化学结果显示使卟啉更易失电子被氧化。研究结果表明通过改变卟啉周边的取代基可以调控二茂铁卟啉的光谱和电化学性能.     

长链烷基二茂铁取代卟啉的合成与性质

合成了两类长链烷基二茂铁取代的卟啉及其金属锌卟啉,其中一类二茂铁通过酰胺键与卟啉相连,长链在外围(卟啉5与锌卟啉6);另一类二茂铁通过长链与卟啉相连(卟啉7与锌卟啉8).研究了两类卟啉及其金属锌卟啉的光谱与电化学性质.两类卟啉配体的吸收位置几乎相同,与卟啉配体相比,两类金属锌卟啉的最大吸收均收发生了7 nm的红移.荧光光谱中,酰胺键桥连的卟啉5与锌卟啉6的荧光猝灭程度相对增大,量子产率降低.电化学研究表明,当卟啉配体与金属锌离子配位后,卟啉环及二茂铁的氧化还原半波电位均发生负移.此外,将连接二茂铁与卟啉的酰胺键换成长链烷基后,卟啉配体及配合物的第一氧化电势略有降低(13~18 m V),而二茂铁的第一氧化电势却降低182~194m V左右.     

金属锌卟啉与咪唑类客体形成配合物的光谱性质研究

利用紫外-可见光谱法和荧光光谱法,考察了三种金属锌卟啉与三种咪唑类客体小分子形成配合物的光谱性质。实验结果表明:(1)咪唑类客体通过配位键将电子转移给锌卟啉,配合物的形成能力与主体中含有不同性质的基团和客体的结构均有关;(2)该类反应是焓驱动、自发进行的配位反应,温度升高不利于配合物的形成;(3)随客体浓度的不断增加,三种主体与咪唑类客体所形成配合物的体系均具有荧光猝灭的效应。     

Meso-四对甲氧基苯基卟啉荧光被Hg（Ⅱ）猝灭后荧光恢复的研究

通过 meso-四对甲氧基卟啉荧光被Hg2 猝灭后荧光恢复这一现象证明了卟啉的自组装行为.meso-四对甲氧基苯基卟啉丙酮溶液荧光加入Hg2 后猝灭,少量水的引入使卟啉通过氢键发生自组装,这时荧光恢复.Hg2 加入后立即发生猝灭,但是恢复却是比较缓慢的,连续加入Hg2 ,荧光呈周期性的猝灭和恢复.并且通过荧光光谱和紫外光谱论证了这一现象.     

水溶性游离碱阳离子卟啉与核酸作用的光谱研究

研究了ｍｅｓｏ－四（对－三甲基氨基苯基）卟啉（ＴＡＰＰ）和ｍｅｓｏ－四（对－甲基吡啶基）卟啉（ＴＭｐｙＰ－４）与核酸作用的电子吸收光谱、荧光光谱和共振光散射光谱的特性，电子吸收和荧光光谱研究表明，这两个水溶性阳离子卟啉与核酸的摩尔比（Ｒ）大于０．２５时，核酸对卟啉的Ｓｏｒｅｔ带有减色效应和荧光猝灭效应；当Ｒ〈０．２５时，核酸与卟啉作用形成新的荧光复合物，共振光散射光谱研究表明，核酸使ＴＡＰＰ的共振     

对微环境敏感的系列双亲卟啉的光谱研究

研究了系列双亲卟啉(四苯酚基卟啉P₀及其烷氧基衍生物P₁,P₂,P₃)在不同微环境下的电子吸收光谱和荧光发射及荧光激发光谱.研究发现,卟啉在THF溶液中以单体形式存在,并且其侧链取代基对卟啉电子态的影响很小;然而卟啉在CTAB胶束溶液中的光谱特性却表现出很大差异,由此分析了不同侧链取代基对卟啉分子聚集行为和定位性质的影响,初步解释了卟啉在CTAB胶束溶液中随体系pH值改变而发生的荧光猝灭现象.     

四(对-甲酰基二茂铁-3-乙氧基)苯基卟啉的合成及电化学性质

设计合成了一种由卟啉与二茂铁通过共价键连接的四(对-甲酰基二茂铁-3-乙氧基)苯基卟啉化合物(Fe-PH₂), 采用红外光谱、核磁共振氢谱和紫外光谱等手段对其结构进行了表征, 证实所合成的为目标产物. 紫外光谱和荧光光谱结果表明, 该卟啉体系内部给受体之间在基态下存在弱的相互作用, 而在激发态下存在较强的相互作用. 电化学测试结果表明, 连接4个二茂铁基的Fe-PH₂具有更丰富的氧化还原性质.     

meso-四(4-酰肼基苯基)卟啉及其金属配合物共价和非共价修饰多壁碳纳米管

采用新方法合成了meso-四(4-酰肼基苯基)卟啉及其金属配合物, 通过化学键将酰肼卟啉上的酰肼基与活化的多壁碳纳米管(MWNTs)发生酰胺化反应, 从而得到卟啉共价化学修饰的多壁碳纳米管复合物; 利用卟啉环上的π电子与多壁碳纳米管管壁上的π电子通过π-π堆积效应, 得到卟啉非共价化学修饰的碳纳米管复合物. 通过红外光谱、紫外和荧光光谱对比分析, 发现在卟啉与碳纳米管间存在强烈的电子效应, 且非共价修饰的卟啉-碳纳米管复合物的荧光猝灭率更高.     

卟啉双荧光行为的初步研究

采用基态吸收光谱及荧光光谱研究了5,10,15,20-四对溴苯基锌卟啉(ZnTPPBr)的双荧光行为, 并分别通过它与C₆₀及二茂铁(Fc)的双分子荧光猝灭反应, 发现S2态荧光猝灭行为可部分转移并保留在S₁态中, 从而影响S₁态的荧光猝灭规律. 这个结果与 化学诱导动态电子极化(CIDEP)中前体所产生的自由基对或三重态的自旋极化会转移并保留在产物中的现象类似, 并为研究寿命短, 荧光量子产率低的高级激发态提供了一种新的思路.     

二茂铁取代卟啉的合成表征及电化学性质

通过吡咯与二茂铁甲醛和对甲基苯甲醛的直接交叉缩合反应,合成并成功分离了6个含有0~4个二茂铁取代基的卟啉化合物:5,10,15,20-四(4-甲苯基)卟啉[(CH3Ph)4PH2]、5-(二茂铁基)-10,15,20-三(4-甲苯基)卟啉[Fc(CH3Ph)3PH2]、cis-5,10-二(二茂铁基)-15,20-二(4-甲苯基)卟啉[cis-Fc2(CH3Ph)2PH2]、trans-5,15-二(二茂铁基)-10,20-二(4-甲苯基)卟啉[trans-Fc2(CH3Ph)2PH2]、5,10,15-三(二茂铁基)-20-(4-甲苯基)卟啉[Fc3(CH3Ph)PH2]、5,10,15,20-四(二茂铁基)卟啉[Fc4PH2]。用紫外-可见和红外光谱、核磁共振及质谱等技术对卟啉化合物进行了表征,用微量光谱滴定法测定了化合物在非水溶剂中的质子化反应常数,研究了它们的电化学和光谱电化学性质。结果表明,二茂铁取代基对化合物的光谱及氧化还原电位有较大的影响。     

卟啉化合物的研究 ⅩⅢ.取代四苯基卟啉蒽醌化合物的合成和光谱性质研究

本文报道了一组取代四苯基卟啉蒽醌化合物的合成和光谱性质研究,并根据波谱数据和各化合物荧光猝灭程度的不同,讨论了化合物的结构以及取代基,卟啉和蒽醌之间的距离对分子内电子传递产生影响的内在因素。     

5-氟尿嘧啶卟啉化合物的合成和光谱性质

首次合成并用元素分析、红外光谱、核磁和质谱等表征了6种新的5 氟尿嘧啶卟啉化合物. 对其紫外吸收、荧光性质和荧光寿命进行了研究,并与未修饰卟啉化合物光谱性质进行了比较. 5 氟尿嘧啶卟啉化合物荧光寿命为7 ns,受环境取代基和溶剂的影响较小.     

锌卟啉的合成及与咪唑类客体反应的光谱性质

将一对手性丙氨酸,通过烷氧基侧链与卟啉环相连,合成了一对手性卟啉5-对(L-丙氨酰氧乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉和5-对(D-丙氨酰氧乙氧基)苯基-10,15,20-三苯基卟啉及其各自对应的锌卟啉.通过元素分析、紫外-可见光谱、1 H核磁共振和红外光谱等方法对合成的自由卟啉及锌卟啉配合物进行了结构确定.此外,采用荧光光谱滴定实验研究了金属锌卟啉与咪唑类客体进行配位反应的光谱性质,结果表明,咪唑类客体与手性锌卟啉相互作用时均具有荧光猝灭效应,金属卟啉的手性结构对该性质未造成影响.     

卟啉-噁二唑二元体系光诱导能量及电子传递研究

以5-对氨基苯基-10,15,20-三苯基卟啉及2-苯基-5-(对氨基苯基)-1,3,4-噁二唑为原料合成了系列卟啉-噁二唑二元化合物, 其结构通过¹H NMR, ESI-MS, IR, UV-Vis确定. 对合成化合物进行光谱性能测定, 结果表明, 在卟啉与噁二唑混合体系中, 存在着卟啉激发态分子向噁二唑基态分子的分子间电子传递过程, 导致卟啉激发态的荧光猝灭; 在卟啉-噁二唑二元体系中, 315 nm激发下发生了由激发态噁二唑基团至卟啉基团的能量传递, 导致噁二唑基团荧光猝灭, 卟啉基团荧光增强. 420 nm激发下不存在分子内卟啉基团向噁二唑基团的电子回传竞争; 电化学性能测定进一步表明从噁二唑基团向卟啉基团的电子传递是可能的. 因此卟啉-噁二唑二元化合物可能作为一种模型, 模拟光合作用中电子给体至叶绿素之间的电子传递过程.     

亚卟啉的研究进展

自2006年亚卟啉首次成功合成以来,其研究逐渐引起了化学家们的重视。随着新的合成方法的出现,含有不同取代基的亚卟啉不断被合成出来。最近报道的通过扩展卟啉的裂解反应制备亚卟啉的方法不但反应新奇,而且效率较高。通过系统的研究发现,亚卟啉是碗状的分子,具有14π的共轭大环结构。亚卟啉与普通卟啉有着许多不一样的性质,如在更高的能量上有紫外可见吸收,有强的荧光效应,而且有较强的meso位取代基效应等等。四轨道模型、理论计算以及单晶结构能够很好地解释亚卟啉与卟啉的这些性质差异。通过偶联反应, meso位苯基的对位取代基为胺基、寡聚的苯基炔基或树突状的咔唑臂的特殊亚卟啉化合物被成功合成。性质测试表明,由于meso位的取代基效应,这些修饰过的亚卟啉在双光子吸收,荧光效应,能量转移等方面具有优异的性能,在电子学、光学上有着潜在的应用前景。     

羟基锌卟啉轴向配位反应的光谱性质研究

通过紫外-可见光谱滴定法,对2种羟基锌卟啉配合物与3种咪唑类客体小分子进行轴向配位反应的热力学性质进行了研究.同时,结合荧光光谱法考察了客体浓度对配位反应荧光性质的影响.实验结果表明:(1)咪唑类客体的轴向配位能力按2-MeIm>N-MeIm>Im的顺序依次减弱;(2)咪唑类客体与主体进行轴向配位反应时将产生荧光猝灭效应.     

新型尾式卟啉的合成及与人血清白蛋白的相互作用

合成了未见文献报道烟酸分子修饰的自由卟啉o-(niacin)C4O-TPP、p-(niacin)C4O-TPP及锌配合物o-(niacin)C4O-TPPZn、p-(niacin)C4O-TPPZn。通过元素分析、紫外-可见光谱、核磁共振氢谱、红外光谱等多种谱图对结构进行了表征。为模拟金属卟啉的生物功能,采用荧光光谱滴定法测定了金属锌卟啉与人血清白蛋白(HSA)相互作用的光谱性质。按照Stern-Volmer方程、Lineweaver-Burk双倒数方程分析和处理试验数据,得到了反应的猝灭常数、结合常数和热力学参数等。实验结果表明:锌卟啉与人血清白蛋白之间发生了较强的静态荧光猝灭效应,二者之间是以氢键或Van der Waals力结合反应。     

水体系中含卟啉基团的两亲高分子的自组装行为和性质的研究

在文中合成了两种不同的卟啉单体5-(4-acryloyloxyphenyl)-10,15,20-tris(4-carboxylphenyl)porphyrinate zinc(Ⅱ)(ZnAOTCPP)和5-(4-acrylo-yloxyphenyl)-10,15,20-tris(4-methoxycarboxylphenyl)porphyrinate zinc(Ⅱ)(ZnMeAOTCPP),它们分别与丙烯酰胺(Acrylamide,AM)聚合得到含有卟啉基团的两亲高分子.与对应的单体相比,含有三羧酸卟啉基团的高分子在水中形成了一个新的紫外吸收峰和一个新的荧光发射峰,而含有三羧酸甲酯卟啉基团的高分子除此之外在更长波的方向上还另外出现了一个新的紫外吸收峰和一个新的荧光发射峰.随着高分子水溶液浓度的提高,高分子中卟啉基团的光谱性质的变化趋势显示高分子在水中的自组装行为可以分为分子间缔合和分子内缔合的两种情况.此外,实验结果显示含有三羧酸甲酯卟啉基团的高分子相对于含有三羧酸卟啉基团的高分子更加有利于卟啉缔合物的形成.     

剪刀型双卟啉锌配合物在Cu+离子和DABCO双客体调控下的荧光开关效应

设计了一个含有双包合功能的剪刀型双卟啉锌化合物1(1,8-二{4-[N-(N,N-锌-5,10,15,20-四苯基卟啉-4'-取代)-氨基羰基]苄氧基}蒽醌). 通过荧光、紫外-可见光谱和核磁共振谱滴定实验证实, 化合物1能分别与金属离子和含氮双齿客体作用, Cu+离子和游离DABCO(1,4-偶氮双环[2,2,2]辛烷)都能导致化合物1中卟啉发光团的荧光猝灭, 它们的荧光猝灭机制分别源于光诱导电子转移过程(PET)和配体交换引起的电荷转移过程. Cu+离子和游离DABCO两种客体在氯仿溶液中可以相互作为彼此的捕获剂, 通过循环地加入这两种客体, 可以构筑一个双客体调控的OFF/ON荧光开关.