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以Schiff碱作为取代基的四取代酞菁配合物的合成及光谱性质研究

作　者: 王冬磊
导　师: 付强
学　校: 东北师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 金属酞菁 Schiff碱 DBU液相催化法合成光谱
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

酞菁类化合物具有独特的大环结构，耐热性好，结构稳定性好，具有独特的光、电、热、磁等性质。目前，酞菁类化合物作为一种新型功能材料，被广泛应用于太阳能电池、电致变色、化学传感器、液晶显示材料、光动力学疗法、非线性光学等高科技领域。为了使酞菁在不同的领域中发挥出所需的作用，可以通过改变酞菁的中心金属或者在酞菁外围环上引入各种取代基团。本文研究的内容和结果归纳如下：1.合成与表征：采用液相法合成了四schiff碱取代酞菁。首先利用亲核取代反应合成了两种不同取代基的酞菁前驱体：4-[4-（3,4-二甲氧基苯亚氨甲基）苯氧基]邻苯二甲腈，4-[4-（4-（二甲氨基）亚苄基氨基）苯氧基]邻苯二甲腈，利用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱方法对其进行表征，确定是否得到所需的酞菁前驱体。利用这两种前驱体，采用DBU（1,8-二氮杂二环[5,4,0]十一碳烯-7）液相催化法合成两种无金属酞菁和八种金属酞菁，分别为四-β-[4-（3,4-二甲氧基苯亚氨甲基）苯氧基]无金属酞菁，四-β-[4-（3,4-二甲氧基苯亚氨甲基）苯氧基]金属酞菁，四-β-[4-（4-（二甲氨基）亚苄基氨基）苯氧基]无金属酞菁，四-β-[4-（4-（二甲氨基）亚苄基氨基）苯氧基]金属酞菁，利用索氏提取法对所合成的酞菁产物进行分离纯化，然后对目标产物进行元素分析、UV-Vis光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、荧光光谱以及质谱表征。2.性质研究：重点研究了两类酞菁配合物的UV-Vis光谱和荧光光谱。探讨了浓度、溶剂、中心金属和取代基对金属酞菁化合物的Q带λ_max的影响。结果显示，不同的溶剂对金属酞菁配合物的Q带λ_max的影响不是很明显；本论文所引入的两种取代基对Q带λ_max的影响较小；浓度对金属酞菁配合物的Q带λ_max没有影响，只改变了吸收峰的强度；不同中心金属对金属酞菁配合物的Q带λ_max影响不同，其λ_max的红移顺序为：Zn（II）>Cu（II）>Ni（II）>Co（II）。在荧光发射光谱中，中心金属对酞菁配合物Q带λ^em_max的影响不大，而对荧光强度影响较大，当中心金属为Cu（II）和Co（II）时，金属酞菁配合物的荧光强度较弱，中心金属为Zn（II）和Ni（II）时，金属酞菁配合物的荧光强度较强。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第一章前言  9-17
  1.1 酞菁的概述  9-10
    1.1.1 酞菁的研究历史  9
    1.1.2 酞菁的结构特点及性质  9-10
  1.2 酞菁配合物的分类  10-13
    1.2.1 无金属酞菁和金属酞菁  10-11
    1.2.2 周环取代酞菁和轴向取代酞菁  11
    1.2.3 不同芳环的酞菁  11-12
    1.2.4 对称酞菁和不对称酞菁  12
    1.2.5 聚合酞菁  12-13
  1.3 酞菁配合物的合成方法  13-15
  1.4 酞菁配合物的应用  15-16
  1.5 本论文的选题依据及主要研究内容  16-17
第二章仪器与试剂  17-18
  2.1 仪器  17
  2.2 试剂  17-18
第三章四 SCHIFF 碱取代酞菁（I）的合成及表征  18-25
  3.1 四 SCHIFF 碱取代酞菁（I）前驱体的合成及表征  18-20
    3.1.1 4-[4-(3,4-二甲氧基苯亚氨甲基)苯氧基]邻苯二甲腈的合成  18
    3.1.2 4-[4-(3,4-二甲氧基苯亚氨甲基)苯氧基]邻苯二甲腈的表征  18-20
  3.2 SCHIFF 碱取代（I）无金属及金属酞菁配合物的合成及表征  20-25
    3.2.1 四-β-[4-(3,4-二甲氧基苯亚氨甲基)苯氧基]无金属酞菁和金属酞菁的合成  20-21
    3.2.2 四-β-[4-(3,4-二甲氧基苯亚氨甲基)苯氧基]无金属酞菁和金属酞菁的表征  21-25
第四章四 SCHIFF 碱取代酞菁（II）的合成及表征  25-32
  4.1 四 SCHIFF 碱取代酞菁（II）前驱体的合成及表征  25-27
    4.1.1 4-[4-(4-(二甲氨基)亚苄氨基)苯氧基]邻苯二甲腈的合成  25-26
    4.1.2 4-[4-(4-(二甲氨基)亚苄氨基)苯氧基]邻苯二甲腈的表征  26-27
  4.2 四 SCHIFF 碱取代（II）无金属及金属酞菁配合物的合成及表征  27-32
    4.2.1 四-β-[4-(4-(二甲氨基)亚苄氨基)苯氧基]无金属酞菁和金属酞菁的合成  27-28
    4.2.2 四-β-[4-(4-(二甲氨基)亚苄氨基)苯氧基]无金属酞菁和金属酞菁的表征  28-32
第五章四 SCHIFF 碱取代酞菁配合物的光谱性质研究  32-37
  5.1 UV/VIS 光谱的性质研究  32-36
    5.1.1 溶剂的影响  32-33
    5.1.2 浓度的影响  33-35
    5.1.3 中心金属离子的影响  35
    5.1.4 取代基的影响  35-36
  5.2 荧光光谱的研究  36-37
第六章结论与展望  37-39
  6.1 总结  37-38
  6.2 展望  38-39
参考文献  39-44
附图  44-46
致谢  46-47
在学期间公开发表论文及著作情况  47

以Schiff碱作为取代基的四取代酞菁配合物的合成及光谱性质研究

内容摘要

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