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联吡啶PtⅡ配合物具有结构易修饰、光稳定性好、系间窜跃(ISC)效率高等许多优点,在光催化、光动力治疗(PDT)、分子传感、三重态-三重态湮灭(TTA)上转换等领域受到广泛关注。然而,传统联吡啶PtⅡ配合物存在对可见光吸收弱、三重态寿命短(一般少于10μs,为金属到配体的电荷转移态,即3MLCT态)、吸收谱带窄(只含有一种发色团)等缺点,使其对太阳光等宽谱带自然光源利用率低从而限制了其应用前景。本论文将具有强可见光吸收能力的发色团引入PtⅡ配位中心以增强其在可见光区的吸收;选择合适配体使以配体为中心的三重态(3IL态)成为最低能级三重激发态,从而延长三重态寿命;通过多发色团的引入(混合配位)拓宽配合物的吸收谱带并构建分子内能量转移(FRET)体系。设计并合成了 3组具有强吸光能力、长三重态寿命的联吡啶PtⅡ配合物,并通过稳态、瞬态光谱研究了其光物理性质。具体研究结果如下:以不同取代位置的炔基Bodipy为配体,合成了具有宽谱带(400 nm至650 nm)、强可见光吸收能力(500nm处的摩尔消光系数超过1.0×105M-1cm-1)的混合配位联吡啶PtⅡ配合物2-Pt1,克服了传统PtⅡ配合物在可见区吸收弱、吸收谱带窄的缺点。2-Pt1的三重态寿命(54 μs)是苯乙炔配位的联吡啶PtⅡ配合物(0.94μs)的57倍,且2-Pt1的三重态量子产率高达91%。将芘、萘酰亚胺(NI)两种不同发色团引入到联吡啶PtⅡ配位中心,合成了具有高效分子内能量转移的多发色团修饰PtⅡ配合物3-Pt1。3-Pt1的TTA上转换量子产率(34%)高于单一发色团修饰的3-Pt2(28%)和3-Pt3(15%)。利用NI的三重态能级(2.0eV)与联吡啶PtⅡ配位中心的3MLCT态能级(2.2eV)接近的特点,设计并合成了具有双向三重态能量转移(三重态能级平衡)的PtⅡ配合物4-Pt1和4-Pt2(含位阻基),并通过溶剂极性和温度对平衡进行了有效调节。4-Pt1在苯甲腈中的能级平衡常数(Keq,5.2×103)是4-Pt2在甲苯中(9.8)的530倍。为了使PtⅡ配合物更好地应用于TTA上转换,本论文还设计并合成了含有不同取代基的蒽衍生物,并将其作为能量受体与PtⅡ配合物光敏剂5-Pt1进行TTA上转换研究。发现三重态能级不同的A-2(1.32eV)和A-4(1.26eV)具有相同的TTA上转换量子产率(11.8%),而A-5的三重态能级(1.21eV)与A-4接近,其TTA上转换量子产率却只有1.3%。分子间光物理过程分析表明,上述结果出现的原因是受体自身TTA发光效率。因此,提高TTA上转换量子产率需要同时考虑光敏剂与受体之间的能隙以及受体自身T1和S1态能级的相对关系,前者决定分子间三重态能量转移效率,而后者影响TTA效率。以上研究结果为联吡啶PtⅡ配合物光敏剂的开发和应用提供了参考依据。