本文選題：卟啉 + 四硫富瓦烯羧酸��； 參考：《蘇州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：卟啉化合物在自然界中廣泛存在,由于它具有獨特的結(jié)構(gòu)、性能和特殊的生物活性,所以在材料化學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、合成化學(xué)、分析化學(xué)、能源利用等方面有著很好的應(yīng)用前景。卟啉和金屬卟啉化合物在D-A化合物中通常充當(dāng)電子給體�？梢酝ㄟ^引入強(qiáng)的吸電子基團(tuán),高價的金屬離子和質(zhì)子到卟啉化合物中作為電子受體來調(diào)控化合物的性質(zhì)。四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物由于具有良好的供電子能力和氧化還原性質(zhì),一直備受關(guān)注,在很多領(lǐng)域都有著十分重要的應(yīng)用,如在超分子化學(xué)、導(dǎo)體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體材料、生物傳感器以及化學(xué)傳感器等方面。鍺硫?qū)倩衔锊粌H在催化、離子交換等方面有很好的應(yīng)用價值,還因其獨特的光電性能,在半導(dǎo)體、非線性光學(xué)等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以四吡啶卟啉為研究對象,將TTF和(Ge4S10)4-引入到卟啉體系中并得到了四吡啶卟啉和過渡金屬Mn(II)的配合物。主要包括以下內(nèi)容:一、緒論部分簡要介紹了卟啉衍生物的性質(zhì)及研究現(xiàn)狀,綜述了卟啉及其衍生物在光電材料和能源利用領(lǐng)域的應(yīng)用。介紹了TTF及其衍生物在分子器件和光電轉(zhuǎn)換材料領(lǐng)域的研究進(jìn)展。此外,還闡述了電荷轉(zhuǎn)移化合物的獨特性質(zhì)及其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用。最后,介紹了本論文的研究意義以及主要研究內(nèi)容。二、合成了基于TTF-二羧酸(L1)、TTF-四羧酸(L2)作為陰離子和(TMPy P)4+作為陽離子構(gòu)建的{[cation]n+·[TTFs]n }型電荷轉(zhuǎn)移鹽:{TMPy P-(HL1)4}?3H2O(1)和{TMPy P-(H2L2)2}?5H2O(2)。兩種化合物晶體結(jié)構(gòu)都呈DDADDA的有序堆積。通過對化合物UV vis,ESR以及熒光性質(zhì)的測試,并結(jié)合化合物的晶體結(jié)構(gòu),研究了這兩種化合物的電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)化合物1的電荷轉(zhuǎn)移作用比化合物2強(qiáng)。解釋了電荷轉(zhuǎn)移作用與分子堆積結(jié)構(gòu)的關(guān)系。該陰陽離子型的的電荷轉(zhuǎn)移化合物還具有很好的光電響應(yīng)能力。另外,闡述了產(chǎn)生光電流的機(jī)理。三、將功能性陰離子(Ge4S10)4-引入到卟啉體系中得到了化合物{TMPy P-Ge4S10}?3H2O(3)。化合物3的晶體結(jié)構(gòu)表明陰離子(Ge4S10)4-層被夾在上下兩層陽離子(TMPy P)4+之間形成了三明治的結(jié)構(gòu),UV vis圖譜中可以觀察到明顯的電荷轉(zhuǎn)移吸收峰。該化合物的晶體具有光電響應(yīng)性質(zhì)。除此之外,我們把過渡金屬錳離子及橋連Cl離子引入到四吡啶卟啉(Py P)體系中得到了化合物[Mn2(Py P)Cl3]?CHCl3?H2O(4)。晶體結(jié)構(gòu)分析表明化合物4具有雙層二維結(jié)構(gòu)。光譜研究發(fā)現(xiàn),由于分子間的能量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致Py P的熒光發(fā)生了淬滅。
[Abstract]:Porphyrin compounds are widely found in nature. Because of their unique structure, properties and special biological activities, porphyrin compounds are widely used in materials chemistry, medicine, biochemistry, synthetic chemistry, analytical chemistry. Energy utilization and other aspects have a good application prospects. Porphyrins and metalloporphyrins usually act as electron donors in D-A compounds. The properties of the compounds can be regulated by the introduction of strong electron-absorbing groups, high valence metal ions and protons into porphyrin compounds as electron receptors. Tetrathiafurane (TTF) and its derivatives have attracted much attention due to their good electron supply and redox properties, and have been widely used in many fields, such as supramolecular chemistry, conductors, semiconductors and superconductor materials. Biosensors and chemical sensors and so on. Germanium and sulfur compounds not only have good application value in catalysis, ion exchange and so on, but also have wide application prospects in semiconductor, nonlinear optics and so on because of their unique photoelectric properties. In this paper, tetrapyridine-porphyrin was used as the study object, TTF and Ge4S104- were introduced into porphyrin system and the complexes of tetrapyridine-porphyrin and transition metal Mn-II were obtained. The main contents are as follows: 1. In the introduction, the properties and research status of porphyrin derivatives are briefly introduced, and the applications of porphyrins and their derivatives in the field of optoelectronic materials and energy utilization are reviewed. The research progress of TTF and its derivatives in molecular devices and optoelectronic conversion materials are reviewed. In addition, the unique properties of charge transfer compounds and their applications in the field of photoelectricity are also described. Finally, the research significance and main research contents of this paper are introduced. Secondly, the {[cation] n [TTFs] n (cation) and {TMPy P-(H2L2)2} (3H _ 2O _ 2) and {TMPy P-(H2L2)2} ~ (5) H _ 2O _ 2 were synthesized based on TTF-dicarboxylic acid (TTF-dicarboxylic acid) as anion and TMPy Pn4 as cationic ions. The crystal structure of the two compounds is ordered stacking of DDADDA. The charge transfer phenomena of the two compounds were studied by measuring the ESR and fluorescence properties of the compounds and combining with the crystal structure of the compounds. It was found that the charge transfer effect of compound 1 was stronger than that of compound 2. The relationship between charge transfer and molecular stacking structure is explained. The cationic charge transfer compound also has good photoelectric response ability. In addition, the mechanism of photocurrent generation is described. Thirdly, the functional anion Ge4S10O4- was introduced into porphyrin system to obtain the compound {TMPy P-Ge4S10} 3 H 2O 3. The crystal structure of compound 3 indicates that the structure of the sandwich is formed between the upper and lower layers of the anionic GE _ 4S _ (10) O _ (4-) _ 4 layer, and the obvious charge-transfer absorption peaks can be observed in the vis spectra of the sandwich. The crystal of the compound has the property of photoelectric response. In addition, the transition metal manganese ion and bridged Cl ion were introduced into the system of tetrapyridine porphyrin (Py P) to obtain the compound [Mn2(Py P)Cl3] CHCl _ 3H _ 2O _ 4. The crystal structure analysis shows that compound 4 has a two-layer two-dimensional structure. It is found that the fluorescence of Py P is quenched due to the energy transfer between molecules.
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O626

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本文編號：1932893