journal article·2001-03-01

Design and Synthesis of Porphyrin-Based Optoelectronic Gates

Arounaguiry Ambroise, Richard W. Wagner, Polisetti Dharma Rao, Jennifer A. Riggs, Philippe Hascoat, James R. Diers, Jyoti Seth, Robin K. Lammi, David F. Bocian, Dewey Holten, Jonathan S. Lindsey

Chemistry of Materials· Volume 13· Issue 3
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Abstract

Two porphyrin-based optoelectronic gates and several prototypical redox-switching components of gates have been synthesized for studies in molecular photonics. Linear and T-shaped molecular optoelectronic gates contain a boron-dipyrrin (BDPY) dye as the input unit, a zinc (Zn) porphyrin as the transmission unit, a free base (Fb) porphyrin as the output unit, and a magnesium (Mg) porphyrin as the redox-switching unit. The linear gate and T gate were synthesized using a molecular building block approach. In the linear gate synthesis, a BDPY−Zn porphyrin dyad was coupled with a Fb porphyrin−Mg porphyrin dimer. The synthesis of the T gate utilized a Zn porphyrin bearing four different meso substituents: mesityl, 4-iodophenyl, 4-[2-(trimethylsilyl)ethynyl]phenyl, and 4-[2-triisopropyl)ethynyl]phenyl. Attachment of the three different groups to the Zn porphyrin was accomplished using successive Pd-mediated coupling reactions in the following sequence: Fb porphyrin (output unit), BDPY dye (input unit), and Mg porphyrin (redox-switching unit). Both the linear gate and T gate syntheses introduce the Mg porphyrin at the final step to minimize demetalation of the Mg porphyrin. Refinements to various components of these gates were investigated through the preparation of a ferrocene−porphyrin, a ferrocene−phthalocyanine, and a ferrocene−porphyrin−phthalocyanine. A dyad motif for studies of optically based redox switching was prepared that contains a derivative of Ru(bpy) 3 X 2 coupled to a porphyrin. From these and related studies have emerged a number of design considerations for the development of refined optoelectronic gates.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Porphyrin and Phthalocyanine Chemistry · Molecular Sensors and Ion Detection · Supramolecular Chemistry and Complexes

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry, University of California, Riverside, California 92521-0403, Department of Chemistry, Washington University, St. Louis, Missouri 63130-4889, and Department of Chemistry, North Carolina State University, Raleigh, North Carolina 27695-8204

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