由于卟啉及其衍生物酞菁與科學界的兩大難題（光合成反應(yīng)中心的作用和分子器件的生產(chǎn)）緊密相連,。半個多世紀來一直成為人們研究的熱點,?；瘜W工作者經(jīng)過近百年的研究,，合成了大量的卟啉,、酞菁化合物,。從無金屬到金屬配位，從對稱到不對稱,，從無取代到取代再到不對稱多取代,，從一維到三維，從非功能化到功能化再到器件化,，大大豐富了卟啉,、酞菁類化合物的種類,。

在種類繁多的卟啉、酞菁化合物中,，由于共軛大環(huán)卟啉,、酞菁體系間強烈的電子相互作用，三明治型混雜卟啉,、酞菁稀土配合物顯示出非同尋常的光,、電、熱,、磁性質(zhì)和作為新型分子導(dǎo)體,、分子磁體、分子電子元器件,、電致變色,、光電轉(zhuǎn)換和液晶等功能材料的巨大潛力,。關(guān)于它們的研究近年來成為熱點,。

稀土酞菁配合物由于中心稀土離子半徑較大，不能完全落在酞菁空穴中,，且由于稀土離子的高配位數(shù),，所以傾向于形成三明治型配合物(圖1- 2)該類三明治型酞菁配合物由于其特有的物理性質(zhì)，特別是電致變色性質(zhì),，吸引著人們的極大興趣,。

酞菁類化合物可看作是四氮雜卟啉的衍生物，具有D2n點群對稱性,。自20世紀初被偶然合成以來,，已在染料工業(yè)和光電功能材料等方面獲得了巨大的應(yīng)用。近年來隨著功能材料的研究開發(fā),，發(fā)現(xiàn)這一類化合物具有許多誘人的功能,。諸如含金屬離子的酞菁類配合物MPc（M2+為二價金屬離子，H2Pc為自由酞菁）具有很大的三階非線性光學響應(yīng)系數(shù),，夾層稀土酞菁配合物REPc2（REn+為稀土離子）具有電致變色效應(yīng),，由于π-π相互作用，酞菁結(jié)晶時呈柱狀排列而顯示出沿柱方向的低維導(dǎo)電性,，橋聯(lián)的金屬酞菁配合物在室溫下具有很好的液晶相,，另外，它在催化劑,、抗輻射劑等方面的作用也受到人們的重視,。

酞菁是一類由8個N 原子、8個C原子組成的16中心18π電子的芳香共軛體系的大環(huán)共軛配合物,。它具有顏色鮮艷,、生產(chǎn)成本較低,、著色性優(yōu)異、良好的光,、熱及化學穩(wěn)定性,、優(yōu)異的光、電性質(zhì),， 在可見光區(qū)有較好的吸收以及分子結(jié)構(gòu)的可調(diào)節(jié)性,。除了用作傳統(tǒng)的染料和顏料外，酞菁類化合物很早就被用作太陽能電池中的光敏化劑,。同時酞菁環(huán)內(nèi)有1個空穴,可以容納鐵,、銅、鈷,、鋁,、鎳、鈣,、鈉,、鎂、鋅等金屬元素,并結(jié)合生成金屬配合物,。通過改變不同的金屬離子可以獲得不同能級的金屬酞菁化合物,，有利于提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。但由于無取代的金屬酞菁幾乎不溶于水和有機溶劑, 極大地限制了它的應(yīng)用,。改善金屬酞菁水溶性的方法,一般是在環(huán)上加入磺酸基或羧酸基團