新型硫杂冠醚链接四硫富瓦烯四氮杂卟啉镁盐的合成与电荷转移特性

本文主要探讨了新型四氮杂卟啉类化合物的合成及其独特的电子给予性质，由侯瑞斌、金龙一和宾珠银共同完成。研究焦点在于以硫杂冠醚作为间隔基，将四个四硫富瓦烯（TTF）单元与四氮杂卟啉结合形成镁盐化合物4和无金属衍生物5。这些化合物的独特设计允许科学家们探索它们在电化学反应中的表现，并可能的应用于电子传递或光催化等领域。 首先，作者介绍了背景，指出近年来，通过连接各种皇冠 ethers（包括氧杂冠醚、亚甲基冠醚和硫杂冠醚）到四吡咯类大环分子，如冠状酞菁（Pcs）和四氮杂卟啉，已经成为研究热点。这种结合使得分子结构具有更大的复杂性和多功能性，能够展现出新颖的物理化学性质。 在实验部分，详细描述了合成过程，着重于镁盐4和无金属化合物5的制备步骤，包括可能涉及的化学反应条件、催化剂的选择以及纯化方法。这两类化合物的合成成功并得到了结构表征，证明了其预期的化学结构。 接着，作者通过溶液电化学实验，揭示了这些新型porphyrazines在-1500至+1500 mV电压窗口内的电化学行为，显示出两个还原过程和三个氧化过程，这可能是由于TTF单元的电子转移特性。这些数据对于理解化合物的电子传输性能至关重要。 紫外可见吸收光谱（UV/Vis spectroscopy）和电子自旋共振（EPR）测量进一步证实了化合物4与四氟噻吩（F4TCNQ）之间的电荷转移复合物的形成。这一发现不仅提供了关于化合物间相互作用的信息，还可能暗示着潜在的光电应用或者能量转换的可能性。 最后，文章还报告了单晶结构分析，具体展示了TTF-二氰基冠醚3的晶体结构，这对于理解其分子间相互作用和固态下的性质有着重要意义。 关键词：四氮杂卟啉、四硫富瓦烯、硫杂冠醚、电荷转移复合物。这篇首发论文的研究成果不仅扩展了我们对这类化合物的理解，也为相关领域的发展提供了新的理论依据和技术平台。