1. 研究目的与意义
卟啉及其衍生物具有独特的电子结构和光学性能,在太阳能电池,光电子器件以及模拟生物体光合作用都有着广泛的应有前景。本研究对开发新型功能材料具有很好的参考意义。
以卟啉和金属卟啉为原料的新行业正在不断地兴起,对卟啉和金属卟啉的需求量也越来越大,但是低的合成收率和高的合成成本已成为卟啉及金属卟啉应用和发展的瓶颈之一,导致其在仿生催化反应、模拟光合作用体系、制作分子器件、磁性材料和抗肿瘤药物等方面的应用受到极大的限制。因此,通过对卟啉化合物的合成方法及合成
规律进行研究,可以了解这类化合物的产生机理、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领域,推动科学发展。2. 国内外研究现状分析
1.ascalable synthesis of meso-substituted dipyrromethanes
joydev k. laha, savithri dhanalekshmi, masahiko taniguchi, arounaguiry ambroise, and jonathan s. lindsey*
department of chemistry, north carolina state university, raleigh, north carolina 27695-8204, u.s.a.
3. 研究的基本内容与计划
本课题通过2 2卟啉合成法合成含量给电子基团或吸电子基团卟啉衍生物,研究不同基团对光谱性质的影响,并培养其单晶,从微观结构探讨化合物构效关系。合成几种新型卟啉衍生物和研究其化学性质及其他综合属性,大体确定其研究和发展方向,我们大体将合成6种卟啉衍生物和研究它们对其他领域的影响。大体计划是先合成5-dihydrodipyrromethane再通过其合成5,15-p-Tolylporphyrin得到产物表征后,合成Zn(Ⅱ )5,10-p-tolyl-porphyrin继而去研究Zinc(Ⅱ )5,15-p-tolyl-10-phenylporphyrin,Zinc(Ⅱ )5,15-p-tolyl-10-phenyl-20-bromoporphyriny以及Zinc(Ⅱ )5,15-p-tolyl-10-phenyl-20-(4,4,5,5-tetramethyl-[1,2,3dioxa-borolan-2-yl])porphyrin
4. 研究创新点
Alder 合成法和 Lindsey 合成法是合成卟啉类化合物的两种经典方法; 微波可显著加快有机合成反应的速率, 因此微波诱导法发展前景良好, 受到人们的重视, 但目前用此法制得的卟啉产率较低;[ 2 2] 合成法因具有很大的灵活性, 因而近几年来十分流行, 但该合成方法依赖于选择合适的二吡咯甲烷原料。
对卟啉合成的不同方法进行了研究并对其进行了改进,找到了合成不同卟啉化合物的适宜方法,使卟啉的合成收率得到了明显的提高对最近几年实验和理论研究中取得的重要进展做了详细的综述,并从卟啉的结构出发就电子给体、电子传输通道和电子受体对卟啉类染料性能及其对 DSSC 效率的影响进行了探讨;然而,这三方面对卟啉类染料分子性能的影响是相辅相成的,因此设计并合成更高效率的卟啉类染料必须综合考虑这三方面的因素
