卟啉酞菁化合物及其衍生物的反应机理及光电性质研究

发布时间：2024-03-15 00:33

　　卟啉酞菁及其衍生物是一类具有大环共轭结构的多吡咯分子化合物,具有广阔的应用前景。卟啉酞菁类化合物具有很好的配位能力,可以与大多数金属离子配位。在与离子半径较大,配位数高的金属离子配位时,可以形成二层或多层夹心配合物,这些配合物统称为三明治型配合物。另外,由于其大环分子间的π-π相互作用,分子自身的化学易修饰性,以及高化学稳定性和热稳定性,卟啉酞菁类化合物能够表现出独特的光、电、磁性质,从而可以应用于光伏电池、分子催化剂、场效应晶体管和光动力治疗药物等。而同样具有N4中心空穴的四吡啶化合物作为配位基底可以形成金属配合物,表现出良好的电催化二氧化碳活性。另一方面,随着计算机科技的迅速进步,使用理论计算与实验相结合的方式逐渐成为了化学研究的新趋势。本论文从计算和实验两方面出发,研究了四吡啶化合物电还原CO2的反应机理,双核酞菁和亚酞菁的合成机理,以及三明治型卟啉酞菁化合物与C60的组装及光电性质研究。以下几方面是本论文的主要研究内容:(1)基于密度泛函理论研究了四吡啶钴化合物电催化还原CO2的反应机理。另外,通过改变中心金属、在吡啶对位引入推-拉电子取代基、替换桥连基团的方式,充分研究了一系...

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１＿２卟吩及其衍生物的结构图??１．１．２卟啉、酞菁的应用??

?口卜啉酞菁化合物及其衍生物的反应机理及光电性质研究???合物［３］。而酞菁的发现则是源于一场意外，１９２８年，工人们在染料工厂在使??用邻苯二甲酸为原料生产邻苯二甲酸亚胺的过程中，在破裂的管道中发现有??蓝色物质生成。由于这种蓝色物质在空气中甚至在酸碱环境中都具有良好的??稳定....

图１－３近四＋年各类太阳能电池报道的最离效率汇总??（三）有机催化??由于金属卟啉化合物是众多活性酶的活性位点，它的催化性能也一直备??研

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图１－４?Ｂ卜琳、献菁金属配合物示意图??首例三明治型双层配合物Ｓｎ（Ｐｃ）２由Ｌｉｎｓｔｅａｄ等在１９３６年合成，但是由??

?北京科技大学博士学位论文???的卟啉、酞菁与两个正一价的金属进行配位。而二价的金属与卟啉、酞菁配??位遵循１：１的结构。因为卟啉、酞菁环的空间尺寸有限，随着金属离子半径??的增大，离子无法落入环内进行配位，只能处于环外进行配位，形成半三明??治型配合物，如图１－４。伴随着半径的....

图１－５常见的合成三明治型酞菁的方法??到目前为止，经过几十年的相关研究，已经有数百种对称和不对称的三??

因为往往存在??比较大的空间位阻，相对来说通过控制实验条件或者柱色谱分离条件，可以??将Ｄ４ｈ同分异构体分离出来。??另外，基于两种不同的酞菁配体合成三明治型酞菁金属化合物同样受到??人们的广泛研宄。概括来讲，有四种常见的方式用于合成混杂三明治型酞菁??化合物：①使用两种邻二氰基....

本文编号：3928279