Chiroselective Assembly of a Chiral Porphyrin−Fullerene Dyad: Photoconductive Nanofiber with a Top-Class Ambipolar Charge-Carrier Mobility

Abstract

Upon slow admission of MeOH, the enantiomerically pure form of chiral amphiphilic porphyrin-fullerene dyad 1 in CH(2)Cl(2) self-assembles at 25 degrees C into nanofibers with a built-in donor/acceptor heterojunction, while its racemic form, under identical conditions, self-assembles into submicrometer-sized spheres with a donor/acceptor arrangement essentially different from that in the nanofiber assembly. Although a cast film of the latter hardly shows a photoconducting profile on micrometer-gap electrodes, the former sample clearly displays photoconduction with an ambipolar charge-transporting character. The electron and hole mobilities under zero electric field, as estimated from time-of-flight profiles, are 0.14 and 0.10 cm(2) V(-1) s(-1), respectively, which are comparable to or even better than those reported for top-class organic materials with a donor/acceptor heterojunction.

Programmed self-assembly of largeπ-conjugated molecules into electroactive one-dimensional nanostructures

“…Next, Hizume et al changed the linker structure and number of TEG chains. Free base porphyrin-C 60 dyad 20b (figure 21) with its racemic mixture formed a spherical assembly with an average diameter of 300 nm [58]. Interestingly, when the dyad was optically separated, its enantiopure substance self-assembled to form nanofibers with a typical length of 10 µm.…”

Synthesis, Properties, and Potential Applications of Porphyrin-Fullerenes

“…[29] The dyad was synthesized via azidealkyne click [3+2] cycloaddition between porphyrin bearing the meso-phenyl ring bound azide and alkyne-functionalized C 60 fullerene.…”

New Donor-Acceptor Porphyrin-Fullerene Dyades

“…Однако он образует различные по природе диады с молекулами -донорами электронов, таким как тетратиафульвалены, металлоцены, N,N-диметиламинофенил-производные, рутений(II)-трис-бипиридин, порфирины, фталоцианины, являющиеся предметом многочисленных исследований. [2][3][4][5][6][7][8][9][10][11] Значительный интерес представляют порфирин-фуллереновые диады, образованные за счет донорно-акцепторного координационного взаимодействия между электронодонорным атомом заместителя в фуллерене и атомом металла в металлопорфирине. Пиридильные или имидазольные производные пирролидинил- [60] фуллерена имеют дополнительные реакционные центры и могут выступать донорами электронной плотности по отношению к координационно ненасыщенным металлопорфиринам (MP), образуя с ними координационно-связанные диады [12][13][14][15] и молекулярные комплексы более высокого порядка.…”