资源描述：
《过渡金属酞菁配合物合成方法改进及其光谱学研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、收稿日期：2015-07-01基金项目：国家自然科学基金项目(21401029)作者简介：赵力民(1981-),男,山西朔州人,广东药学院讲师,博士.E-mail:flairzhao@163.com.过渡金属酞菁配合物合成方法改进及其光谱学研究赵力民，潘敏霞，许婷，陈剑锐，邱子聪，王彩云（广东药学院医药化工学院，广东广州510006）摘要:以环保型的煤油为溶剂，采用苯酐尿素法合成了钴酞菁（CoPc）、铜酞菁（CuPc）、锌酞菁（ZnPc）、锰酞菁（MnPc）等几种具有鲜艳色泽的过渡金属酞菁配合物。在室温下，通过红外光
2、谱（IR）、紫外可见吸收光谱（UV-Vis）和荧光发射光谱对产物进行了表征和光物理性质测定研究，并对各光谱进行了分析指认。重点研究了中心金属离子和配合物的聚集态对紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱的影响，结果表明，金属离子的原子序数和电负性以及配合物的聚集态对产物的光学性能有较大的影响。此外，热重分析表明，该系列化合物开始分解温度高达500℃，具有良好的热稳定性。关键词:金属酞菁；苯酐尿素法；合成；光物理性质；热稳定性中图分类号：O614.3文献标志码：A酞菁是一种18-π电子体系的二维平面大环结构化合物，具有良好的光稳
3、定性、热稳定性以及化学稳定性。由于其优异的着色力和鲜艳的色泽，最初，酞菁作为颜料被广泛使用[1,2]。近年来，随着金属酞菁逐渐应用于抗癌药物的磁性弹头、太阳能电池、电致显色元件、光动力法治疗癌症的光敏剂等高新技术领域[1]，而这些高新技术的应用与其光学性能息息相关，所以对金属酞菁的光学性能的系统研究引起了科学家们的高度重视。目前酞菁的合成方法主要有邻苯二腈法和苯酐尿素法[2]，前者生产条件苛刻且成本高昂，后者原料廉价易得且工艺简单,所以广为使用。苯酐尿素法又有固相法和液相法之分，固相法能耗高且反应不完全，有大量杂质产
4、生，加大了对产物提纯的难度；液相法8是将原料溶解在三氯苯等有毒溶剂中进行反应,虽然产品质量较好,产率可达85%以上,但三氯苯在高温下生产具有致癌作用的多氯联苯(简称PCB)而影响产品质量(现在国外要求PCB为零)[3]。因此探索环境友好且产率高、成本低的合成方法，一直是努力追求的目标[4]。基于以上原因，本文以环境更加友好、更加廉价易得的煤油作为溶剂，改进合成方法，采用苯酐-尿素法合成了钴酞菁、铜酞菁、锌酞菁、锰酞菁等一系列过渡金属酞菁配合物，并且对金属酞菁的荧光光谱做了较深入的研究。1实验部分1.1试剂和仪器苯酐、
5、尿素、碳酸钴、硫酸铜、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵，均为分析纯，煤油为市售。红外光谱采用日本JASCO公司生产的FT/IR-480型红外光谱仪，采用KBr压片；紫外光谱采用UV-204紫外可见分光光度计在300-800nm范围内测定了样品的固体漫反射光谱；荧光由RF-5301pc荧光分光光度计测定；由WGL-系列电热干燥箱进行样品烘干。1.2金属酞菁的制备锌酞菁的合成：在反应釜中加入少量的煤油（浸没固体原料即止）、1.9g的苯酐、3.9g的尿素，在130℃下反应1h后，加入0.6g的硫酸锌、0.15g的钼酸铵、0.35g的
6、氯化铵、1.35g的碳酸钠，将反应釜置于烘箱中在160℃下反应1h。将温度调高至180℃，在此温度下反应12h[5]，得到粗产品。锌酞菁的提纯：将反应釜中的固体取出，于1moL/L的稀盐酸中煮沸30min，趁热过滤，将滤饼再用稀NaOH溶液煮沸并过滤[6]，再溶于浓硫酸，稀释并过滤，滤饼用无水乙醇洗涤后，于80℃烘干，得1.5321g蓝紫色的锌酞菁，产率为41.10%。采用类似的方法制备了钴酞菁、铜酞菁、锰酞菁，产率分别为55.63%、83.27%、34.55%。2结果与表征82.1红外光谱以KBr压片法对四个金属酞
7、菁配合物进行了红外光谱的表征，呈现出类似的峰型，说明目标产物具有类似的结构，中等强度振动吸收峰的出现，表明了金属离子与酞菁环实现了配位。表1列出了他们的部分特征吸收峰及归属。表1金属酞菁的红外谱图数据Table.1TheIRspectradataofmetal phthalocyaninesC=N(cm-1)C=C(cm-1)Pc环振动(cm-1)M-N(cm-1)铜酞菁16101508729,1118,1470898锰酞菁16801525707,1116,1456935钴酞菁16471521723,1120,146
8、5914锌酞菁16851523707,1130,14629332.2UV/Vis光谱所有的金属酞菁在紫外-可见光区有两个明显的特征吸收带，称为B带和Q带，B带在300~400nm处，Q带在600~700nm处[7]。从表2中可知，本文合成的四种金属酞菁配合物在B带和Q带都有明显的特征吸收峰，可以作为酞菁环成功形成的标志。表2金属酞菁的紫外可见吸
