专利名称：一种卟啉-酞菁二连体及其制备方法和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卟啉-酞菁二连体及其制备方法和应用。
背景技术：
卟啉类化合物具有许多独特的光电性能、良好的光和热稳定性，在可见光范围内有较大的摩尔吸光系数，因此在 诸多领域引起了广泛的关注。目前主要集中在几个方面1、仿酶活性研究，例如卟啉化合物可模拟细胞色素P-450，作为催化剂提供活性氧催化氧化烷烃、烯烃、醇醚类化合物和DNA片段的切割[参见=Meunier B. Chem. Rev. 1992，92，1411.]。
2、模拟光合作用反应中心的研究。叶绿素是一种镁卟啉，它是绿色植物进行光合作用的关键物质，因此模拟其结构和功能一直是卟啉化学研究的重点内容。其中光致电子转移、电荷分离态以及能量转移过程的研究一直是该方向中的热点问题[参见(a)Yfroah G. S.，Lidell P. A. Nature. 1997,385,239. (b) Yfroah G. S. , Lidell P. A. et al. Nature. 1998,392,497.]，涉及到太阳能电池[参见Takechi K.，Shiga T.，et al. Sol. Energy Mater.Sol. Cells 2006，90，1322.]、分子光电器件[参见(a) Ishida T. , Morisaki Y.，ChujoY. Tetrahedron Lett. 2006,47,5265. (b)Gosztola D. , Niemczyk M. P. , WasielewskiM. R. J. Am. Chem. Soc. 1998,120, 5118.]以及光存储[参见Liu Z. M. , Amir A.，etal. Science. 2003，302 (28)，1543.]等多个应用领域前沿。3、肿瘤诊断和治疗的研究。血卟啉类化合物对肿瘤有特殊亲和作用，可用于肿瘤的检测和治疗[参见Wang H. M. , JiangJ. Q. , et al. Chem-Biol Interact. 2008,172,154. ]。4、新型功能材料的研究。卩卜啉化合物在非线性光学材料[参见Lidzey D. G.，Bradley D. C.，et al. Nature. 1998, 395, 53.]、液晶材料、磁性材料、发光材料[参见Baldo M. A.，O，Bren D. F.，et al. Nature, 1998,395,151.]等领域具有很大的应用潜力。5、有机合成和分析化学中的应用。卟啉化合物作为催化剂和中间体，在不对称合成和光催化方面有巨大的优势；可作为核磁共振中的位移试剂及检测某些生物大分子的突光探针[参见Biesaga M. , Pyrzynska K. , Trojanowicz,M. Talanta, 2000，51，209.]。关于卟啉化合物的研究已发展成一门新的学科——卟啉化学。然而单纯的卟啉化合物的吸收范围较窄，且在500nm之后的吸收强度很弱，这影响其在光电材料领域的应用。设计并合成具有宽吸收的卟啉分子并研究其相应的应用有着极为重要的现实意义。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种新型卟啉-酞菁二连体及其制备方法和应用。本发明提供了一种卟啉-酞菁二连体，其为卟啉和酞菁通过醚键相结合的二连体(记作ZnPor-O-ZnPc)，其结构式如下
权利要求
1.一种卟啉-酞菁二连体，其结构式如下
2.权利要求I所述卟啉-酞菁二连体的制备方法，该方法包括以下步骤 (1)将中位-四[对(3，4_二氰基)苯氧基]苯基卟啉、亚酞菁、1，8_ 二氮杂二环(5. 4. 0) i^一烯和乙酸锌溶入二甲基亚砜中，搅拌下加热到60 160°C，并恒温反应； (2)将步骤(I)的反应产物冷却至室温后加入去离子水，过滤得到滤饼； (3)以体积比乙酸乙酯甲苯=1 I 5的混合溶剂为展开剂对上述滤饼进行柱层析，收集蓝色色带的溶液； (4)将步骤(3)收集的溶液旋蒸除去溶剂，干燥即得产品。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，该制备方法的主要合成路线如下式所示
4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其中，所述步骤(I)中的中位-四[对(3，4_二氰基)苯氧基]苯基卟啉、亚酞菁和乙酸锌(Zn(Ac)2)的重量比可以为I : I 2 0.1 .2，优选为 I : I. 5 : I。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的制备方法，其中，相对于50毫克的中位-四[对(3，4_ 二氰基)苯氧基]苯基卟啉，所述1，8_ 二氮杂二环(5.4.0)十一烯的用量为.0. 01-0. 1ml，优选为 0. 05ml。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的制备方法，其中，相对于50毫克的中位-四[对(3，4-二氰基)苯氧基]苯基卟啉，二甲基亚砜的用量为10 50毫升，优选为15 25毫升。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(I)中的恒温反应时间为18 30小时，优选为20 24小时。
8.根据权利要求2至7中任一项所述的制备方法，其中，相对于50毫克的中位-四[对(3，4_ 二氰基)苯氧基]苯基卟啉，所述步骤(2)中加入的去离子水体积为150 500ml，优选为200 400ml。
9.根据权利要求2至8中任一项所述的制备方法，其中，所述步骤(3)中混合溶剂的体积比乙酸乙酯甲苯=I I 3，优选为I : 2。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的制备方法，其中，所述中位-四[对(3，4-二氰基)苯氧基]苯基卟啉的制备方法包括以下步骤 (a)将中位-四(对羟基)苯基卟啉、4-硝基邻苯二腈和碳酸钾溶入二甲基亚砜中，搅拌下加热到60 100°C，并恒温反应； (b)将步骤(a)的反应产物冷却至室温后加入去离子水，过滤得到滤饼； (C)以乙醇和/或甲醇为展开剂对上述滤饼进行柱层析，除去未反应的原料； (d)以体积比二甲基甲酰胺甲苯=I 10 I的混合溶剂为展开剂对层析柱进行洗脱，收集紫色色带的溶液； (e)将步骤(d)收集的溶液旋蒸除去溶剂，干燥即得产品。
11.权利要求I所述的卟啉-酞菁二连体或者按照权利要求2至10中任一项所述方法制得的卟啉-酞菁二连体在有机太阳能电池中的应用。
全文摘要
本发明提供一种卟啉-酞菁二连体，其结构式如下。本发明还提供了该化合物的制备方法及其在有机太阳能电池中的应用。
文档编号H01L51/46GK102786526SQ20111013297
公开日2012年11月21日 申请日期2011年5月20日 优先权日2011年5月20日
发明者张天慧, 朴玲钰, 赵谡玲 申请人:国家纳米科学中心