水溶性铁酞菁的合成研究进展【文献综述】

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1、毕业论文文献综述应用化学水溶性铁除菁的合成研究进展1、引言瞅菁是由英国的和tCWea—在切年研究邻苯二甲酰亚胺和邻氧基苯甲酰胺的性质时，偶然发现的。KI如年，德国弗来堡大学的和Cw试图通过邻二漠苯和氧化亚铜反应制备邻苯二膳，但是他们却意外得到了第一个駄菁金属配合物一一瞰菁铜。E2S年苏格兰的W+Htf•染料工厂在玻璃为内衬的铁制反应器中由邻苯二甲酸酹和氨制备邻苯二甲酰亚胺吋，发现了以杂质形式出现在反应体系中的蓝色铁瞅菁。由于它具有鲜艳的色彩和优良的性质及光、热稳定性，可用作染料和涂料，于是苏格兰染料有限公司继续进一步开发这些大环化合物的用途，并于IWI年获得了第一项猷菁

2、专利。IW4年，kkP.UisM受托对酿菁的结构和性质进行研究，指出瞅菁是一个具有高度兀电子共辘体系的大环平面分子，并首次以卩•亠/“少•为其命名。冷3«年等用单晶X-射线分析确定了瞅菁配合物的结构。駄菁化合物自被确定结构后，研究的重点主要有两个方面：一是从纺织品、涂料和塑料、印刷油墨等专用着色的角度出发，来研究开发一些猷菁类的商品染料和颜料；二是从化学的角度出发，研究不同周边取代、不同金屈取代的酿菁化合物的合成以及他们的光化学、光物理性能和分子结构、晶体结构等。瞅菁化合物是一类具有大环共轨结构的化合物.由四个异呵味分子通过I,7位氮原子桥连而形成的具有共辘兀电子（恤结

3、构的*对称的大环化合物。其内环为八个碳原子和八个氮原子交替组成的十六员环，形成了平面共扼大兀键结构，其中•一键键长为L3-L4A,短于相应的共价单键键长O猷著的这种结构与天然的叶琳、叶绿素以及血红素相类似。瞰著坏上电子密度分布相当均匀，所以它耐酸、耐碱，具有良好的光热稳定性，热分解温度在4W°C以上。而口由于瞅著的平面大共扼体系，分子间作用力较大，使得其在有机溶剂中和水中溶解度很低。其中金属瞅菁衍牛物不仅可广泛应用于制取油墨、染料、颜料、光导材料、芳香剂、杀菌剂篝而且还广泛应用于催化剂领域■竣基取代金屈酿菁化合物因具有竣基吸电子效应和聚合效应的双重作用「因而表

4、现出对氧化还原具有很好的电催化活性。由于金属駄菁几乎不溶于水与有机溶剂°其应用范围受到了极大的限制.为了克服该缺陷•化学工作者们进行了大量的硏究•制得了很多可溶性金属駄菁衍生物■极大地拓宽了金属猷菁的应用领域。目前改善金属猷;菁水溶性的方法.一般是在苯环上加入磺酸基或竣酸基团。迄今为止，已有S»H多种的駄菁化合物被制备出來。駄菁不仅仅是一种着色剂，更重要的是它是一种多功能性的材料。其中金属臥菁除被用作染料、颜料及油漆和塑料制品上的色料外，在催化、有机半导体、光导体、医学、彩色照相和液晶等方面也得到了广泛研究及应用。现在研究表明，金属瞅菁化合物可以用作为过氧化物酶的模拟物

5、，催化H®氧化氢供体底物而应用于关于活性物质的分析，在模拟酶研究方面具有广泛的应用前景。2.水溶性铁駄菁的合成工艺瞅著类化合物分子中心的2个氢原子可以被不同的金属取代,金属与其中两个氮形成共价键，与另2个氮原子以配位键与键合成十分稳定的络合物（图I）。能和猷著络合的金屈元素目前已知有近T•种。駄昔的苯环上还可以引入多种取代基，其中■个最外环氢的位置称为B位，另外■个次外坏氢的位置称为Q位。取代基可以为烷基、氨基、硝基、磺酸基、梭基、卤素、节基、硫氧基、苯基、烷氧基、芳氧基等，由此可以得到瞅著的许多衍牛物。空核瞅菁（•）金属瞅菁（I）图I駄菁的结构图近年来，对金属猷菁配合

6、物的合成方法研究比较多，通常有两种途径合成：一种是以邻苯二氧和相应的金展盐为起始物的邻苯二氧法；另一种是以苯肝、尿素和金属盐为起始物r在铝酸钱催化下完成的苯酉干#尿素法（图2）。nh图2,苯酉干/尿素法制备金屈酿菁的原理邻苯二睛法是在溶剂无机盐等惰性稀释剂存在下，加热4■硝基邻苯二月青和金属盐而得到金属瞅菁。邻苯二席路线生产的优点主要是反应时间短、温度低、产品质量好、三废少；但邻苯二月青来源缺乏、合成的成木相当高而且毒性较大。苯酹法是在三氯苯及催化剂，硝基苯等惰性溶剂或过量尿素存在的条件下，加热均苯四甲酸酊、尿素和金属盐而得到金属猷菁。因此，目前钻猷著的生产主耍以苯軒法

7、为主，而苯酹路线的合成方法又可分为溶剂法和固相法。FI前为止，众多文献报道的有关铁猷菁的合成均在液相中进行，反应吋间较长，合成及提纯均需要用有毒溶剂，且所得产物纯度也不高，所以采用固相反应合成铁瞅菁，此法可以克服液相反应的缺点，而且纯度高，产率大。工业上制备駄菁铁主要是用苯酊苯肝法乂分为固相法和液相法两种。较液相法生产条件苛刻且存在有机溶剂污染和回收问题J古I相法原料价廉易恿工艺简单.也是实验室制备铁瞰菁经常采用的方法。随着有机合成技术的发展°微波近年来也被利用来促进有机合成的反应。微波能量通过空间或媒介以电磁波的形式传递°可实现分子水平