卟啉修饰壳聚糖缠绕碳纳米管组装体的合成及其电子转移研究

卟啉修饰壳聚糖缠绕碳纳米管组装体的合成及其电子转移研究

王雪岚 余志林 陈湧 刘育*

南开大学化学系 元素有机化学国家重点实验室，天津（300071）

摘要：设计合成了四苯基卟啉修饰的短链壳聚糖，通过壳聚糖链缠绕单壁碳纳米管得到组装体。研究了四苯基卟啉和单壁碳纳米管之间的光激发电子转移过程，当加入全甲基化环糊精时，可抑制其电子转移过程。 关键词：卟啉 单壁碳纳米管 电子转移

碳纳米管具有高强度、巨大的比表面积、高度的热稳定性和优良的电学性能等[1]。目前很多人致力于卟啉和碳纳米管之间的电子转移研究。主要采用的方法是，利用共价或非共价方式使卟啉和碳纳米管结合为一体，利用两者之间的π-π堆积[2]和官能团之间的静电相互作用[3]，把卟啉固定到碳纳米管表面，从而实现电子转移反应。

本文通过shiff-base反应把四苯基卟啉修饰到壳聚糖链上(schem 1)，在超声条件下将壳聚糖链缠绕在单壁碳纳米管表面，通过π-π堆积作用把卟啉固定在纳米管上从而实现光诱导电子转移（PET）过程。由于全甲基化环糊精对卟啉有很强的键合能力，当加入过量的全甲基化环糊精（PMCD）时，环糊精使卟啉远离碳纳米管表面，阻止电子转移，从而在一定程度上抑制电子转移过程。

合成路线如下：

a）

b)

图 1.a）加入PMCD前后荧光变化图

Scheme 1 b）卟啉修饰壳聚糖缠绕单壁碳纳米管组装体AFM图

组装体已经通过AFM,TEM,TG,XPS 等手段进行了表征（图1）。电子转移过程通过荧光光谱进行了检测（图1），进一步的研究正在进行中。

致谢：感谢科技部973重大研究计划、国家自然科学基金委、教育部以及天津市科委对于本工作的支持。

References

1 Wolf, E. L. Ed.; John Wiley & Sons: New York, 2004.

2 Hasobe, T.; Fukuzumi, S.; Kamat, P. V. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 25477-25484. 3 Herranz, H.; Ehli, C.; Martin, N.; Guldi, M. J. AM. CHEM. SOC. 2008, 130, 66-73.