光合反应中心将来自吸收的阳光的激发能转化为电荷分离状态形式的
化学势能。实现具有高量子产率的长寿命、高能电荷分离状态所需的电子转移反应的速率部分取决于对发色团、供体和受体之间的电子耦合以及反应能量的精确控制。成功的用于太阳能转换的人工光合反应中心也有类似的要求。电子耦合的控制尤其需要活性成分部分之间的
化学键,它们既介导耦合又限制构象迁移,以便仅填充促进有利耦合的空间排列。为此,我们报告了合成、结构、包含两个
卟啉电子供体部分和一个
富勒烯电子受体的人工反应中心的光
化学性质和光
化学性质,该中心在大环排列中包含一个 42 个原子的环。这两种
卟啉间隔很近,其排列方式让人想起细菌反应中心中特殊对的排列方式。该分子是通过不寻常的环化反应产生的,该反应主要产生具有 C(2) 对称性和
富勒烯的 trans-2 反取代的产物。大环保持刚性、高度受限的结构,这是由半经验 PM6 和 DFT (B3LYP/6-31G**)