【摘要】：卟啉化合物在自然界中廣泛存在,由于其特殊的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物活性,在有機(jī)-無機(jī)雜化材料化學(xué)、生物化學(xué)、能源利用等方面有著潛在的應(yīng)用前景。卟啉化合物通常在D-A化合物中作為電子供體�？梢酝ㄟ^引入強(qiáng)吸電子基團(tuán)如高價(jià)的金屬離子和質(zhì)子化吡啶到卟啉體系中調(diào)控化合物的性質(zhì)成為電子受體。目前得到的主要是分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移體系,而超分子離子型D-A卟啉體系的研究還不多,特別是有機(jī)-無機(jī)雜化體系研究更少。近期,主族元素鍺硫?qū)�、鉛碘類化合物由于在半導(dǎo)體、非線性光學(xué)和光電材料等方面都有很好的應(yīng)用而備受關(guān)注。將這類主族金屬硫化物、鹵化物以陰離子的形態(tài)引入到陽離子卟啉體系中去,以獲得具有新穎的結(jié)構(gòu)和D-A性質(zhì)的卟啉類化合物,研究其光電特性是很有意義的。本文以四吡啶卟啉為研究對(duì)象,將Ge_4S_(10)~(4-)和PbI_2引入到卟啉體系中,并得到了四吡啶卟啉、金屬M(fèi)n(Ⅱ)和Pb的配合物。主要包括以下內(nèi)容:一、緒論部分簡(jiǎn)單介紹了卟啉衍生物的性質(zhì)及研究現(xiàn)狀,及其在有機(jī)無機(jī)雜化材料和能源利用領(lǐng)域的應(yīng)用。闡述了卟啉電荷轉(zhuǎn)移化合物的性質(zhì)及其在光電材料領(lǐng)域方面的應(yīng)用。最后,介紹了本論文的研究思路以及主要研究?jī)?nèi)容。二、將鍺硫簇(Ge_4S_(10)~(4-))作為電子供體,甲基化的四(4-吡啶)卟啉(5,10,15,20-四-(N-甲基-4-吡啶基)卟啉,TMPyP)作為電子受體,兩者結(jié)合形成了硫化合物簇-卟啉CT化合物,(TMPyP-Ge_4S_(10))·5H_2O(1)和(MnTMPyPGe_4S_(10))·13H_2O(2)。用單晶X-射線衍射測(cè)定了其晶體結(jié)構(gòu)。化合物1通過內(nèi)部作用組裝成一離子CT鹽,化合物2則通過硫化物簇和錳卟啉的金屬-配體軸向配位作用形成一中性的CT化合物。電子光譜、理論計(jì)算、~1H NMR和ESR測(cè)試證明了其強(qiáng)烈的電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)。卟啉-硫化合物簇體系的CT強(qiáng)度可以通過引入Mn(II)離子調(diào)整�；衔�1和2的熒光和光電流響應(yīng)性質(zhì)和CT強(qiáng)度有關(guān),有可能會(huì)成為潛在的無機(jī)-有機(jī)光電材料。三、我們合成了TMPyP(PF_6)_4、[H_2T(N-C_4-4-Py)P][PF_6]_4和[H_2T(N-C_8-4-Py)P][PF_6]_4三種不同烷基鏈的四吡啶卟啉,將PbI_2引入到卟啉體系中,得到了化合物[TMPyPPb]_2[Pb_6I_(20)](3、{(TC_4PyP)(Pb_4I_(12))·2DMF}_n(4)、{(TC_8PyP)(Pb_4I_(12))·8DMF·2H_2O}_n(5)。用單晶X-射線衍射測(cè)定了其晶體結(jié)構(gòu),化合物3中存在Pb_6I_(20)獨(dú)立陰離子單元,化合物4和5中Pb_4I_(10)以鏈狀存在。討論了烷基鏈長(zhǎng)度和晶體結(jié)構(gòu),電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)及光電性質(zhì)的關(guān)系。電子光譜結(jié)果表明化合物3、4和5是電荷轉(zhuǎn)移化合物。ESR結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了3中發(fā)生了電荷轉(zhuǎn)移�；衔�3、4和5的光電流響應(yīng)強(qiáng)度順序是345。這些性質(zhì)表明化合物3、4和5有可能成為潛在的無機(jī)-有機(jī)光電材料。
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O641.4

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本文編號(hào)：2798106