具有电位势梯度的肽核酸纳米异质结及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种具有电位势梯度的肽核酸纳米异质结及其制备方法与应用。该肽核酸纳米异质结，是将具有不同化学结构的碱基——胸腺嘧啶、尿嘧啶、苯并尿嘧啶、二取代苯并尿嘧啶、萘并尿嘧啶和吡啶并尿嘧啶沿肽核酸分子链，按一定顺序有序地排列，形成沿肽核酸双链结构的电位势梯度，并且在肽核酸双链结构的两端连接n-型和p-型有机半导体单元而得。该材料可用于制备具有电位势梯度的核酸仿生纳米结构材料，可望应用光电子领域，特别是太阳能电池领域。

主权项

1.式I所示肽核酸纳米异质结，(式I)所述式I中的PNA为-CONH-Tn-CONH₂或-NHCO-Tn-NHCO-R₂-Pc；所述Tn为n个碱基为T的肽核酸，n为4-10的整数；所述碱基T选自式IIa、式IIb、式IIc、式IId、式IIf、式IIg和式IIh所示化合物中的至少一种；(式IIa)                (式IIb)(式IIc)萘并尿嘧啶(T_na)(式IId)苯并尿嘧啶(T_φ)(式IIf)二取代苯并尿嘧啶(T_φ′)(式IIg)吡啶并尿嘧啶(T_py-8)             (式IIh)吡啶并尿嘧啶(T_py-5)所述An为n个碱基为T的肽核酸，n为4-10的整数；所述碱基A为式IIi所示腺嘌呤；(式IIi)所述PDI为式III所示苝二酰亚胺化合物，所述Pc为式IV或式V所示酞菁化合物；(式III)所述R₁均选自重复结构单元为-CH₂CH₂O-的乙二醚链和碳原子数为1-6的烷基链中的任意一种，所述R为吡啶、吡啶鎓盐、苯或对苯甲酸；所述R₁中，所述-CH₂CH₂O-重复结构单元的个数为1-3，所述重复结构单元为-CH₂CH₂O-的乙二醚链和碳原子数为1-6的烷基链的末端均为氨基或羧基；(式IV)(式V)所述R和R₂均选自碳原子数为1～20的烷基链或重复结构单元为-CH₂CH₂O-的乙二醚链，所述-CH₂CH₂O-重复结构单元的个数为1-3，所述碳原子数为1～20的烷基链或重复结构单元为-CH₂CH₂O-的乙二醚链的末端均为氨基或羧基；所述式V中，M选自Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Sn²⁺、Al³⁺和Cl^-中的任意一种。