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卟啉是什么?卟啉有哪些应用?
2015-04-20 13:14:16来源:元素商城

元素百科资讯频道:本文主要介绍卟啉,及其应用。卟啉(读音:bǔ lín)是一类由四个吡咯类亚基的α-碳原子通过次甲基桥(=CH-)互联而形成的大分子杂环化合物。

卟啉的基本介绍

卟啉的母体化合物为卟吩(porphin,C20H14N4),有取代基的卟吩即称为卟啉。卟啉环有26个π电子,是一个高度共轭的体系,并因此显深色。“卟啉”一词是对其英文名称porphyrin的音译,其英文名则源于希腊语单词,意为紫色,因此卟啉也被称作紫质。许多卟啉以与金属离子配合的形式存在于自然界中,如含有二氢卟吩与镁配位结构的叶绿素以及与铁配位的血红素。卟啉或经过修饰的卟啉可以与铁、钴、铝等金属配位,在助催化剂的共同作用下催化二氧化碳与环氧化合物共聚。人体内卟啉积累过多时会造成卟啉病,也称紫质症。

卟啉的应用

(1)卟啉分子开关

分子开关是分子计算机的重要部件,它的主要优点就是组合密度高、响应速度快和能量效率高。

卟啉是什么?卟啉有哪些应用?

(2)模拟生物光合作用

卟啉化合物构成叶绿素等生物大分子的核心部分,参与植物光合作用等一系列重要过程。

(3)在太阳能电池中的应用

采用卟啉及其衍生物制备的有机太阳能电池主要有两种:肖特基型和P-N异质结型。

(4)在有机电致发光方面的应用

由于卟啉类材料具有独特的光电特性,采用卟啉掺杂的发光材料已成为有机电致发光材料新的研究热点。

(5)在光存储器件方面的应用

卟啉化合物在光存储方面的应用涉及不多,主要是利用卟啉的特殊的光电特性设计新型光存储器件或者改善和提高光存储材料的性能。

(6)在光导材料方面的应用

有机光导(Organic Photoconductor,简称0PC)材料是一种倍受瞩目的光电信息功能材料,是指在光的作用下,能引起光生载流子的形成并迁移的一类新型有机功能材料,作为感光器件已应用于静电复印、全息照相、激光打印等信息处理设备,成为当代信息社会不可缺少的重要支柱之一。对卟啉光导性能的研究已逐渐引起重视,但多数是研究卟啉对其他优良光导材料的掺杂作用。

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