《基於多卟啉新型自組裝體系的構築及其性質研究》是依託南開大學，由鄭健禺擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多卟啉新型自組裝體系的構築及其性質研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鄭健禺
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
由2個或2個以上卟啉骨架單元共價鍵連組成的多卟啉衍生物具有不同於單卟啉的獨特結構和光物理特性，在功能有機化合物研究領域具有廣泛的套用前景。設計結構新穎的多卟啉衍生物，建立其高效的合成方法，並在此基礎上構築具有特定功能的多卟啉超分子組裝體具有重要的理論和實際意義。本課題的研究內容主要包括：（1）具有多作用位點新型多卟啉結構的設計及其高效合成方法的建立；（2）多卟啉/多卟啉自組裝體的構築及其結構、形貌和性能研究；（3）由金屬離子/金屬配合物驅動的多卟啉有機/無機雜化自組裝體的構築及其結構、形貌及其性能研究;（4）基於多卟啉衍生物與富勒烯衍生物、官能化碳納米管以及石墨烯等的電子給體/ 受體自組裝體的構築及其結構、形貌和性能研究。預期本課題將發展一些新型複雜結構多卟啉衍生物的高效合成方法、建立一系列結構新穎且可控的多卟啉納米自組裝體的構築方法，並研究其光、電等特殊功能。
結題摘要
本課題圍繞“基於多卟啉新型自組裝體系的構築及其性質”展開了研究工作，取得了系列原創性的研究成果：（1）發展了3種全新高效的直接鍵連雙卟啉骨架的高效合成方法，從簡單的單卟啉原料出發，可以選擇性地構築不同鍵連方式雙卟啉骨架；（2）發展了一種簡便高效的卟啉環骨架官能化反應，從中位鹵代卟啉原料出發，在非催化條件下可高效製備其相應的中位-O, S或C官能化卟啉衍生物；（3）設計合成了一類含脲基的新型三卟啉受體分子，通過分子內的氫鍵預組裝作用形成特定大小的卟啉環空腔，對富勒烯的大小有很強超分子識別作用，並可通過分別加入陰離子如H2PO4-及陽離子Ca2+調控其作用，從而實現了C70/C60的高效分離與純化；（4）設計合成了系列具有雙D-π-A結構的雙卟啉衍生物，將其在二氧化鈦半導體表面上有序自組裝，比參照單D-π-A結構的單卟啉衍生物相比，它有更強和更寬的捕光能力，其交叉型的構型能有效地防止卟啉分子間的堆積，實現了更高的光伏轉換效率（5.33%）。
