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多发色团分子系统现在受到越来越多的关注。人们可以通过调节分子之间的能量转移系统而使系统广泛的应用于各个方面,比如有机电致发光器件,太阳能电池以及化学传感器等的研究。在本实验室以前的研究中(Eur. J. Org. Chem. 2007, 4301-4304.)我们合成了一系列的香豆素取代卟啉。在5,10,15,20-(7-二乙胺基-4-香豆素)卟啉系统中,7-二乙胺基香豆素作为能量供体,卟啉环作为能量受体。通过激发(激发波长为香豆素取代基团的最大吸收波长),激发能量被香豆素供体吸收然后转移到卟啉环受体上。这个香豆素卟啉共轭系统虽然在固相中有着很优异的能量转移效率,但是在液相中的能量转移效率并不高,只有73%。之所以会这样,我们认为有2个原因:其一,7-二乙胺基香豆素供体的发射光谱与卟啉环受体的吸收光谱重叠有限,这不利于远程F?rster能量共振转移;其二,直接将具有大的空间位阻的香豆素连接到卟啉环上会导致香豆素与卟啉核之间形成大的扭转角,这会削弱分子之间的共轭程度,从而阻碍能量转移。本论文研究目的是希望提高香豆素-卟啉双发色团系统在液相中的能量转移效率,为此我们设计了6种新型香豆素-卟啉系统。我们选择7-丁氧基-3-苯基香豆素和3-苯基香豆素作为能量供体,因为这两种香豆素的发射光谱与卟啉环的吸收光谱有着很好的重叠,这对远程F?rster能量共振转移是非常有利的。同时位于香豆素与卟啉环上的苯环可以有效地降低分子间的空间位阻,从而增加分子间的共轭程度,有利于能量通过连接键从香豆素荧光团转移到卟啉环。我们设计并合成了一类基于香豆素-卟啉的新型能量转移系统,并对它们结构进行了表征。我们发现新型卟啉系统在液相中有着几乎完美的能量转移效率,其中5,10,15,20-(7-丁氧基-3-苯基香豆素-4-基)卟啉能量转移效率为99.8%,5,10,15,20-(3-苯基香豆素-4-基)卟啉能量转移效率为97.7%,5-(3-苯基香豆素-4-基)-10,15,20-三苯基卟啉能量转移效率为96.1 %。这远高于已报道的5,10,15,20-(7-二乙胺基-4-香豆素)卟啉的能量转移效率。能量转移效率的提高可能是因为能量供体的发射光谱与能量受体的吸收光谱的重叠得到了增加,以及减少了供体与受体之间的扭转角。我们发现在固相中这些卟啉也有很高的能量转移效率。我们相信这类新型能量转移系统将在许多方面有着非常有意义的应用。