近年来,分子内电荷转移化合物的合成及性能研究引起了人们极大的兴趣,这类化合物具有共同的结构特征:即含有电子给体（D）和电子受体（A）。此类化合物具有优良的光电性能转换、非线性光学、离子（蛋白质）识别、光物理、光化学等特性而受到人们极大的关注,已成为科技界研究热点之一。C₆₀具有高度共轭的三维结构、较小的重组能、合适的还原电势等特点,使其成为良好的电子受体（A）。卟啉是一类共轭大环富电子化合物,是理想的电子给予体（D）,而且具有良好的光、热和化学稳定性,在可见光区有很强的电子吸收,在作为半导体、光电功能材料、生物分子材料等方面有着重要的应用。本文合成了一系列共价键连的卟啉-富勒烯化合物,并研究了其光化学性能,希望能为太阳能电池材料的应用研究奠定良好的理论基础。本论文合成了三个系列含有不同推拉电子效应取代基的卟啉-富勒烯化合物。过程如下:首先采用改进的Adler法合成含有三种不同电子效应取代基（-H,-CH₃,-OCH₃）的不对称尾式的羟基卟啉化合物,之后经过酯化反应接枝对羧基苯甲醛得到相应的带醛基卟啉,最后采用1,3-偶极环加成反应,合成了3种具有D-A型电子结构的卟啉—富勒烯配体,并分别与Zn、Cu、Co三种金属离子配位,得到三个系列的Zn、Cu、Co的卟啉—富勒烯配合物,采用质谱（MS）、核磁共振氢谱（¹H NMR）、红外吸收光谱（IR）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）等多种手段对三个系列12种卟啉富勒烯配合物进行结构分析和表征。通过稳态荧光光谱对含不同电子效应取代基的卟啉（锌卟啉）-富勒烯D-A型化合物的光化学性能进行研究。结果表明:（1）锌卟啉键合富勒烯后,产生了明显的荧光猝灭,表明在光照作用下卟啉—富勒烯化合物发生分子内电荷/能量转移;（2）取代基为-H,-CH₃,-OCH₃的锌卟啉-C₆₀的稳态荧光光谱谱峰波长依次增大并发生红移,这是因为-H,-CH₃,-OCH₃取代基的推电子能力依次增大的缘故。通过循环伏安法研究了卟啉（金属卟啉）-富勒烯化合物的氧化还原性能。结果表明:与富勒烯单体的还原电位相比,卟啉修饰的富勒烯化合物的还原电位均发生明显的负移,这是因为卟啉-富勒烯化合物中电子由卟啉一端向还原中心C₆₀一端的转移,使C₆₀带部分负电荷,得电子能力降低,导致C₆₀更难被还原。结合固体膜紫外可见光谱及循环伏安数据,计算确定各目标产物以及C₆₀、卟啉的能带结构,在此基础上讨论了目标产物中光激发下可能的电子流向,认为卟啉环上电子在光激发后将向C₆₀流动,并形成电荷分离态。这为目标产物作为光电材料的应用奠定了理论基础。