4C4-TPP卟啉聚集體的光譜研究

王雪麗

（吉林工商學院，吉林長春 130507）

4C4-TPP卟啉聚集體的光譜研究

王雪麗

（吉林工商學院，吉林長春 130507）

在一定的溶液條件下，卟啉分子經自組裝而形成卟啉聚集體。通過改變卟啉濃度和改變溶液環境兩個途徑誘導四-［3-甲氧基-4-（N-咔唑）正丁氧苯基］卟啉（4C4-TPP）聚集，利用吸收光譜，熒光光譜，對聚集前后的結構進行表征。從紫外-可見光譜和熒光光譜的結果看出，濃度小于3.34×10-6M時，4C4-TPP 不僅分子內、分子間沒有發生共軛作用，而且分子的對稱性和平面性也都沒有變化，4C4-TPP 以單體形式存在的，當濃度大于3.34×10-6M后分子構型發生變化。變化有可能來自于分子內，也可能來自于分子間。

分子自組裝；聚集體；卟啉

研究發現，J-聚集的主要形成因素如下：（1）靜電的引力作用（2）卟吩發色團分子間的氫鍵作用（3）疏水作用［2］。本文利用UV-Vis光譜，熒光光譜，研究meso-位連有咔唑的卟啉化合物在水-四氫呋喃體系中的聚集情況，進而為控制卟啉化合物的聚集提供理論基礎。

1 實驗部分

1.1 主要藥品、試劑及測量儀器

四氫呋喃為國產色譜純，其它為國產分析純；日本的RF-5301PC熒光光譜儀；日本的UV-2550紫外光譜儀。

1.2 四氫呋喃中卟啉聚集的光譜研究

由圖1a可以看出，在濃度范圍7.58×10-6M～1.42× 10-7M中，4C4吸收值（λ=427m）與濃度呈線性關系。

圖1b為隨濃度的變化Q帶四個峰的峰位強度的變化情況。文獻中指出了這四個峰中低能量區653nm，596nm對卟啉環境中的金屬離子，構型及軸向配體等十分敏感，而517nm，554nm對卟啉結構變化不敏感。

圖1 b為4C4-TPP在四氫呋喃溶液中，Q帶四個峰的吸收值隨濃度大小的變化曲線比較。濃度范圍為4.35×10-5M～1.42× 10-7M。

該圖說明了隨著濃度大小的變化，卟啉的構型產生了變化。隨濃度的變化，發射峰的最高位置卻幾乎沒發生變化。但是發射峰位的強度發生了明顯的變化（圖2a）。由圖2a得知，當卟啉處于濃度為3.15×10-6M時，熒光強度反而由不再上升改變為下降的趨勢，結果說明了卟啉化合物結構在此點對應的濃度下發生了變化。卟啉分子單體間的共軛作用增強以及卟啉平面剛性的減弱都可使熒光峰強度的下降。

圖2 四氫呋喃中卟啉濃度不同時熒光發射峰強度和紫外吸收圖譜

圖中各點的濃度由大至小分別為53.54，26.57，8.78，6.72，3.15，1.54，0.791，0.423，0.223×10-6M。激發峰位為427nm。

圖2b為不同Water-THF（V：V）中4C4的紫外吸收圖譜。圖中箭頭所示為四氫呋喃含量最高和四氫呋喃含量最低的圖譜。

1.3 四氫呋喃-水中卟啉的光譜研究

圖2b右圖，水含量的變化增大，紫外吸收峰位也逐漸紅移，由427nm移至440nm，譜帶變寬。此時4C4-TPP產生了J-聚集。

2 結論

由熒光結果的描述可見，當濃度大于3.15×10-6M后，熒光的強度顯著變弱。濃度增加導致熒光降低的原因可能原因為［3-4］：（1）分子之間的共軛作用增強；（2）分子內部共軛作用變強；（3）分子的平面剛性減弱。這說明濃度小于3.15×10-6M時，4C4分子本身的對稱構型并沒有發生改變。因此在小于3.15×10-6M這個濃度時，4C4-TPP是以單體形式存在的，而大于3.15×10-6M這個濃度時，分子的構型產生改變。這種變化可能來自于分子內部或者來自于分子間的作用。改變溶液環境誘導卟啉4C4-TPP產生J-聚集聚集，為進一步研究研究卟啉聚集體奠定了基礎。

［1］ 趙小菁，阮文娟，朱志昂，等.卟啉-salen化合物的合成及譜學性質研究［J］.2006，26（8）：2～3.

［2］ 褚明福，劉洋，郭燦城.卟啉化合物結構和熒光性能的關系［J］.精細化工中間體，2002，32（4）：24～25.

［3］ 金瑞祥，馮喜增，何錫文.磺基化四苯基卟啉聚集體溶液狀態的研究［J］.分析科學學報，1997，（13）：197.

Study on the 4C4-TPP Porphyrin Aggregation

Wang Xue-li

This paper uses 4C4-TPP to elucidate the solvent effects on the porphyrin aggregation measured by absorption spectrum，fluorescent spectrum.Based on the results of uv-vis spectra and fluorescence spectra showed that 4C4-TPP molecular planarity and symmetry did not change when the concentration is lower than 3.34×10-6mol/L.4C4-TPP existed in the form of monomer.When the concentration was greater than 3.34×10-6mol/L molecular confi guration changed.This change maybe come from within molecules，also come from between the molecules.

Self-assembly；aggregate；porphyrin

Q523

A

1003-6490（2016）07-0107-01

2016-07-28

王雪麗（1979—），女，漢吉林長春人，講師，主要研究方向為生物化學與分子生物學。