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新型卟啉的合成、表征、晶体结构与光电性能研究

作　者: 楚朝霞
导　师: 刘家成
学　校: 西北师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 卟啉 光电性质 合成 表征 光谱性能 晶体结构
分类号: O626
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


卟啉化合物是一类特殊的大环共轭芳香化合物,该类化合物广泛地存在于自然界中,并且在生命过程中发挥着特别重要的作用。由于卟啉分子具有刚柔性、电子缓冲性、光电磁性和高度的化学稳定性,早在20世纪30年代就有人从事卟啉化学的研究,卟啉化合物已经在光电材料、催化剂、光动力学疗法、显色剂等方面被广泛研究。由于卟啉化合物独特的结构、优越的物理、化学及光学特征使得其在仿生学、生命科学、医学、材料学、电化学、光物理与化学、分析化学、有机化学等领域都有十分广阔的应用前景。近年来,利用卟啉独特的电子结构和光电性能,设计和合成光电功能材料及光电器件的研制已成为国内外十分活跃的研究领域。特别是卟啉聚合物的合成、光物理和光化学性质的研究及其应用已成为现代卟啉化学研究的重要领域。在本论文中,第一,我们用5,10,15,20-四(4-吡啶基)锌卟啉培养了汞配合物的单晶,确定了它的结构,并对其配合物的光电性能做了初步研究。第二,合成了几种N-杂环卟啉,对它们进行了必要的表征;并对其汞配合物的光电性能做了初步研究。第三,合成了新型的meso-四(间亚甲氧基吡啶基)苯基卟啉及其锌配合物,对其进行了结构表征。对meso-四(间亚甲氧基吡啶基)苯基卟啉及其锌配合物进行了光谱性质的研究。

全文目录


中文摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章 综述  9-29
  1.1 引言  9-10
  1.2 卟啉简介  10-11
  1.3 卟啉合成研究进展  11-14
    1.3.1 Rothemund 法  11
    1.3.2 Adler-Longo 法  11-12
    1.3.3 Lindsey 法  12-13
    1.3.4 [2+2]法  13
    1.3.5 [3+1]法  13-14
    1.3.6 微波诱导法  14
  1.4 卟啉及其金属卟啉的最新研究进展  14-24
    1.4.1 卟啉基分子磁体  14-15
    1.4.2 卟啉为母体的分子光电器件  15
    1.4.3 卟啉在染料敏化太阳能电池方面的应用  15-24
  1.5 本论文课题的选题背景与主要工作内容  24
  参考文献  24-29
第二章 5,10,15,20-四（4-吡啶基）锌卟啉汞配合物的合成、表征与晶体结构  29-38
  2.1 引言  29
  2.2 实验材料和实验仪器  29-30
    2.2.1 实验材料  29-30
    2.2.2 实验仪器  30
  2.3 实验部分  30-31
    2.3.1 5,10,15,20-四（4-吡啶基）卟啉（TPyP）的合成  30
    2.3.2 5,10,15,20-四（4-吡啶基）锌卟啉的合成  30-31
    2.3.3 配合物的合成及单晶培养  31
  2.4 配合物的结构表征  31-36
    2.4.1 配合物的元素分析  31
    2.4.2 配合物的红外光谱分析  31-32
    2.4.3 配合物的晶体结构表征  32-36
  2.5 本章小结  36
  参考文献  36-38
第三章 杂环卟啉及其金属配合物的合成、表征及其光谱性能的研究  38-49
  3.1 引言  38
  3.2.实验材料和仪器  38-39
    3.2.1 实验材料  38-39
    3.2.2 实验仪器  39
  3.4 实验部分  39-41
    3.4.1 苯并咪唑的合成  39-40
    3.4.2 5,10,15,20-四（4-溴苯基）卟啉的合成  40
    3.4.3 合成5,10,15,20-四（4-溴苯基）锌卟啉  40
    3.4.4 合成5,10,15,20-四（4-苯并咪唑基苯基）锌卟啉  40-41
    3.4.5 合成5,10,15,20-四（4-咪唑基苯基）锌卟啉  41
  3.5 杂环卟啉及其锌配合物的结构表征  41-47
    3.5.1 元素分析  41-42
    3.5.2 红外光谱分析  42-43
    3.5.3 核磁共振光谱分析  43-44
    3.5.4 紫外光谱分析  44-46
    3.5.5 荧光光谱分析  46-47
  3.6 结论  47-48
  参考文献  48-49
第四章 杂环卟啉及其金属配合物的光电性质研究  49-67
  4.1 引言  49
  4.2 实验原料及仪器  49-50
    4.2.1 实验试剂  49-50
    4.2.2 实验仪器  50
  4.3 实验部分  50-53
    4.3.1 5,10,15,20-四（4-咪唑基苯基）锌卟啉汞配合物的合成  50
    4.3.2 5,10,15,20-四（4-苯并咪唑基苯基）锌卟啉汞配合物的合成  50
    4.3.3 5,10,15,20-四（4-吡啶基）锌卟啉汞配合物的合成  50
    4.3.4 光电池的制作  50-53
  4.4 配合物的紫外光谱  53-55
  4.5 配合物的红外光谱图  55-57
  4.6 汞配合物的溶液紫外与被吸附到Ti0_2-FTO 电极上的紫外光谱比较  57-60
  4.7 光电池的短路电流密度  60-62
  4.8 光电池的IPCE  62-66
  4.9 本章小结  66
  参考文献  66-67
第五章 meso-四（间亚甲氧基吡啶基）苯基卟啉及其金属配合物的合成、表征以及性质的研究  67-79
  5.1 引言  67
  5.2 实验部分  67-70
    5.2.1 实验材料和仪器  67-68
    5.2.2 meso-四(间亚甲氧基吡啶基)苯基卟啉及其锌配合物的合成  68-70
  5.3 meso-四(间亚甲氧基吡啶基)苯基卟啉及其锌配合物的结构表征  70-73
    5.3.1 红外（IR）谱图  70-72
    5.3.2 核磁共振谱图  72-73
    5.3.3 元素分析  73
  5.4 meso-四（间亚甲氧基吡啶基）苯基卟啉及其锌配合物的光谱性质的研究  73-77
    5.4.1 meso-四（间亚甲氧基吡啶基）苯基卟啉及其锌配合物的紫外吸收光谱性质  73-75
    5.4.2 meso-四（对亚甲氧基吡啶基）苯基卟啉及其锌配合物的荧光发射光谱性质  75-77
  5.5 结论  77
  参考文献  77-79
硕士期间研究成果  79-80
致谢  80

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 有机化学 > 杂环化合物
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