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本论文以合成含有咔唑单元的单分散共轭齐聚物为出发点,以构筑具有高效的分子内能量转移、电子转移及强发光性能的功能体系为目的,设计了线型、星型和树枝型咔唑齐聚物,并将其修饰到卟啉、亚卟啉、磷卟啉和C60等能量或电子受体上,研究了多功能体系的光物理性质,取得的创新性的研究结果如下:首次合成了1-3代树枝状咔唑齐聚物功能化的亚卟啉,发现咔唑树突激发态的能量能高效地传递到亚卟啉核上,能量转移效率随着咔唑树突代数的增加而减小,并且高代数咔唑树突的激发态能量是通过多步传递过程转移到能量受体上的,亚卟啉能发射很强的黄绿色荧光。首次合成了具有分子内能量转移性质的以卟啉为核的0-2代树枝状咔唑齐聚物,发现分子内能量转移效率随着咔唑树突代数的增加而下降,其能量转移遵循F?rster机制。树枝状卟啉的光捕获能力随着代数的增加而增强,能发射很强的红色荧光。首次合成了1-3代树枝形齐聚咔唑轴向取代的磷卟啉,由于能发生光诱导分子内电子转移,导致了分子的荧光淬灭。制备的基于树枝状磷卟啉的三层光伏器件的IPCE光谱表明,2代树枝状磷卟啉的光伏响应能力最强,1代树枝状磷卟啉的光伏响应能力最差,这是树突的空间效应和电子效应共同作用的结果。首次合成了1-3代树枝形齐聚咔唑功能化的C60衍生物,发现在非极性的甲苯中,可以通过调节激发波长来调控齐聚物的分子内电子转移过程,在中等极性的THF中,1代树枝状C60不发生分子内电子转移,2代树枝状C60的电子转移能力强于3代,表明电子给体与受体间的距离在电子转移过程中起到了重要作用。首次合成了一系列3,9-位键联的单分散线型齐聚咔唑,并将其修饰到卟啉的meso位,合成了线型齐聚咔唑功能化的星型卟啉。虽然分子的光捕获能力随着齐聚咔唑臂的延长而增强,但分子内的能量转移效率却随着能量给体与受体间距离的增大而下降。研究结果表明,在该光捕获体系中能发生有效能量转移的给受体间的最大距离是3.0 nm,另外这些分子能发射很强的红色荧光,有望在光子学器件中得到应用。