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卟啉是一类经典的光电材料,含有独特的平面大环共轭结构,具有结构稳定,容易合成与修饰,有特殊的光电性能等特点,广泛应用于有机电致发光器件(OLED)、非线性光学材料(NLO)和有机太阳能电池(OSC)等研究领域。但卟啉化合物通常具有荧光量子产率低低,吸收范围窄,容易自聚等缺点,因此如何设计与合成具有优良光电性能的卟啉分子具有极其重要的意义。咪唑化合物是一类应用广泛的有机光电材料,在OLED, OSC和双光子吸收材料等领域具有很好的应用潜力,卟啉与咪唑化合物都具有优良的光电性能,如果通过分子设计,将咪唑化合物通过一定的方式连接到卟啉环上,将有可能提高卟啉分子的发光性能,从而能改善器件的光电性能。本文主要设计合成了几种不同键连方式的咪唑卟啉,并围绕这些卟啉的化学结构与发光性能和电化学性质的关系展开研究,具体内容分为以下几个部分：1.对卟啉和咪唑化合物在有机电致发光器件(OLED)、非线性光学材料(NLO)和有机太阳能电池(OSC)领域中的应用进展进行了介绍,并介绍了具有优良光电性能的卟啉化合物的合成研究进展。2.设计并合成了八种新颖的不同键连方式的咪唑卟啉化合物,包括直接键连、双键键连、和单键键连三类,并且通过质谱、核磁、紫外光谱、元素分析、红外等实验手段对这些化合物的结构进行了解析。3.设计了一种新的合成5-对甲酰基苯基-10,15,20-三苯基卟啉的路线,探讨了该路线比文献报导的合成方法所具有的优势,同时也讨论了三类咪唑卟啉的合成方法和提纯手段。4.研究了八种不同键连方式的咪唑卟啉的吸收光谱和发射光谱,对比了它们与四苯基卟啉光学性质的区别,研究了菲并咪唑卟啉在不同激发波长下咪唑基团向卟啉的能量传递的变化,证明了不同的键连方式对咪唑卟啉的光学性能有很大影响。5.通过循环伏安法测定了三种菲并咪唑卟啉的氧化还原电位,计算了它们的HOMO与LUMO能级,发现咪唑的键入能增强卟啉的电子传输能力,双键键连的咪唑卟啉更容易跃迁。用MM2方法模拟计算了分子的空间结构,并联系它们的光谱性能,考察了咪唑卟啉的分子扭曲程度对光谱的影响,证明了单键键连时,卟啉平面的扭曲程度最大。