1. 研究目的与意义
卟啉类化合物是由四个吡咯环和四个次甲基桥联结起来的大π 共轭体系的大环分子,有着高的耐热、耐光、耐酸、耐碱稳定性和优异的电子功能。
这种特殊的结构和性能使它们不仅在颜料、染料和色素等技术领域已经广泛应用,而且在分子材料与分子器件、光存储与显示、太阳能利用、医药、催化、光催化与电催化、模拟生物活性、光动力学治疗等诸多高新技术领域日益显现出极为诱人的应用前景,研究合成新型卟啉衍生物及其性质对生命科学、材料科学、环境科学、能源科学、医药学具有重要的科学意义。
2. 国内外研究现状分析
一、 卟啉及金属卟啉研究现状卟啉作为一种活性物质广泛存在于生物界,叶绿素和血红素是其中的典型代表图(1)分别为镁卟啉和铁卟啉的衍生物。
目前,卟啉类化合物己被广泛地应用于光能转换、光解水、催化、导电、铁磁体、载氧体以及医学等领域。
人们通过对叶琳化合物的研究试图了解这类化合物的生物功能、产生机理、作用条件到模拟各种反应、合成类似化合物,再将它们的特殊性质和功能应用于各个科技领域,推动科学的发展。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1、通过[2+2]反应合成长链烷氧基卟啉衍生物,并对其meso位进行单溴化、炔基化反应,最后通过偶联反应得到双炔基双卟啉衍生物;2、通过对长链烷氧基卟啉衍生物的meso位进行双溴化,并使用含有氨基或羟基的苯炔基对溴化产物进行结构修饰,得到含氨基或羟基的长链烷氧基卟啉衍生物;3、使用核磁共振、高分辨质谱等对所合成的化合物进行结构表征,并使用电子吸收光谱、荧光光谱及tem等研究其光物理性质和自组装行为。
研究计划2017.01.20-2017.02.25 完成相关文献检索与阅读。
2017.02.25-2017.03.10 完成含有氨基和羟基的苯炔基的合成。
4. 研究创新点
本选题具有挑战性,难度大。
基于前人的研究内容,选择从未引入的含氨基和羟基的苯炔基,在双溴卟啉结构上引入进行结构修饰。
通过对卟啉性质的研究,利用电子吸收光谱,荧光光谱及tem等研究目标产物的光物理性质和自组装行为,探索其在荧光探针、分子材料及分子器件,电化学与光化学等高新技术领域的前景,并对之后研究卟啉的结构的课题有方向性的指引,具有高度的学习价值。
