卟啉分子器件研究进展.pdf

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1、2010年第29卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologie8)5卟啉分子器件研究进展侯长军。，张红英，霍丹群，罗小刚，法焕宝，张国平(1_重庆大学生物工程学院生物流变技术与科学教育部重点实验室。重庆400044；2．重庆大学化学化工学院。重庆400044)摘要：卟啉分子因具有可修饰性、良好的吸光特性、刚柔性、电子缓冲性、光电磁性和高度的化学稳定性等优点成为分子器件研究的理想模型化合物。介绍了卟啉及其衍生物在能量转换分子器件、分子导线、分子开关、分子天线

2、、分子整流器和分子电路等领域的研究进展，提出了卟啉分子器件的发展方向和前景。关键词：卟啉；卟啉分子器件；卟啉分子导线；卟啉分子开关；卟啉分子天线中图分类号：0621文献标识码：A文章编号：1000--9787(2010)05--0005--04R'～esearCn1Dr0greSS0nporph’yrm●mol·ecul_ara'evi‘cesHOUChang-jun，ZHANGHong—ying2，HUODan-qun，LUOXiao—gang，FAHuan—bao。ZHANGGuo—ping(1．K

3、eyLaboratoryofBiorheologyScienceandTechnologyofMinistryofEducation，BioengineeringDepartment，ChongqingUniversity，Chongqing400O44，China；2．CollegeofChemistryandChemicalEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Porphyfinhavebecomeidealco

4、mpoundsmodelsforthestudyofmoleculardevicesbecauseofitseasymodification，excellentlight-sensitivity，rigidityandflexibility，electronicbufer，photoelectricmagnetismandchemicalstability．Newresearchprogressonporphyrinanditsderivativeinenergyconversionmoleculard

5、evice，molecularwires，molecularswitch，molecularantenna，molecularrectifierandmolecularcircuitareintroducedandthedevelopmentprospectinthisfieldisalsopresented．Keywords：perphyrin；porphyrinmoleculardevices；porphyrinmolecularwires；perphyrinmolecularswitch；porp

6、hyrinmolecularantenna0引言孤对电子占用，形成了24中心26电子的大盯键，具有4n+分子器件就是在分子水平上具有特定功能的超微型器2电子稳定共轭体系，具有芳香性。卟啉为大环叮r电子离件。1981年，Carter提出了分子器件的概念，1988年Lehn域体系，外环上可接多种取代基，中心金属可以改变，甚至在诺贝尔获奖演说词中再次阐述了分子器件的概念、原理可以扩展环的大小，即分子具有可修饰性，通过改变卟啉化和应用前景。按功能和用途来分类，分子器件可分为：能量合物的周边取代基可以改变卟啉分子

7、的荧光发射波长。卟转换分子器件、分子导线、分子开关、分子整流器、分子存储啉分子具有刚柔性、电子缓冲性、光电磁性和高度的化学稳器以及分子电路等。目前的开发研究，大部分处于起步阶定性等优点成为分子器件研究的理想模型化合物。本文对段，离实用化、商业化还有一段距离。有关分子器件的研卟啉及其衍生物在能量转换分子器件、分子导线、分子开究，已成为交叉于化学、材料科学的国际前沿课题和热点领关、分子天线、分子整流器和分子电路等领域的研究进展作域，近年来卟啉分子器件渐成为研究热点。卟啉(porphy—简要综述。rim)是卟

8、吩(porphine)外环带有取代基的同系物和衍生物1卟啉分子器件的总称。当其氮上2个质子被金属离子取代后即成金属卟1．1卟啉光能转换分子器件啉。卟啉母体结构是有2O个碳和4个氮原子组成共轭大卟啉不仅是良好的得电子体，而且，还是良好的光敏环，碳、氮都采用sp2杂化，剩余的一个P轨道被单电子或剂，卟啉在太阳能利用方面的研究报道较多。收稿日期：2009-10-09基金项目：国家自然科学基金资助项目(30770568，30770569)；国家“8