酞菁稀土配合物的合成及其电化学性质研究

论文摘要

本论文采用标准Schlenk技术在氮气保护下合成了Ln（Pc）2, Ln[（CF3CH2O）4Pc]2和Ln[Pc（OPhCOOC2H5）4]2（Ln=La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Er, Lu, Y）三个系列双层酞菁稀土配合物。配合物通过电子吸收光谱、红外光谱、元素分析进行了表征;通过循环伏安法和差示脉冲伏安法研究了配合物Ln（Pc）2, Ln[（CF3CH2O）4Pc]2和Ln[Pc（OPhCOOC2H5）4]2在二氯甲烷的四丁基六氟磷铵溶液中的电化学性质。两个系列的取代酞菁配合物都可以被观察到具有一个准可逆的单电子氧化过程和四个准可逆的单电子还原过程。为了进行比较,还研究了无取代的酞菁稀土金属配合物的电化学性质,这个系列配合物可以被观察到一个准可逆的单电子氧化过程和多达五个的准可逆单电子还原过程。另外,随着镧系收缩Ln（Pc）2, Ln[（CF3CH2O）4Pc]2和Ln[Pc（OPhCOOC2H5）4]2的第二和第三还原电位之差（即HOMO-LUMO能隙）逐渐变小,这表明随着中心金属离子半径减小,π-π相互作用增强。配合物Ln[（CF3CH2O）4Pc]2和Ln[Pc（OPhCOOC2H5）4]2的半波氧化还原电位相比于非取代酞菁和其它给电子基取代酞菁稀土配合物均向正场方向移动,使得化合物更难氧化,更易还原。通过比较Ln[（CF3CH2O）4Pc]2和Ln[Pc（OPhCOOC2H5）4]2的LUMO能级表明这两个系列配合物可能成为具有潜在应用价值的n型半导体材料。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 文献综述
• 1.1 酞菁化合物概述
• 1.1.1 研究概况
• 1.1.2 结构性质特点
• 1.1.3 酞菁化合物的合成
• 1.2 酞菁稀土配合物的研究进展
• 1.2.1 酞菁稀土配合物的合成
• 1.2.2 对称的酞菁稀土配合物的制备
• 1.2.3 不对称的酞菁稀土配合物的制备
• 1.2.4 酞菁稀土配合物的结构
• 1.2.5 酞菁稀土配合物的潜在应用
• 1.3 酞菁稀土配合物电化学性质研究进展
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验试剂与测试仪器
• 3·nH₂O 的制备'>2.2 稀土乙酰丙酮盐M（acac）₃·nH₂O 的制备
• 2.3 配体的合成
• 2.3.1 4-三氟乙氧基邻二氰基苯的制备
• 2.3.2 4-[（4-甲酸乙酯基）苯氧基]邻二氰基苯的合成
• 2.4 酞菁稀土配合物的合成
• 2.4.1 非取代酞菁稀土配合物的合成
• 2CF₃）₄]₂ 的合成'>2.4.2 双层酞菁稀土配合物Ln[Pc（OCH₂CF₃）₄]₂的合成
• 2H₅）₄]₂ 的合成'>2.4.3 双层酞菁稀土配合物Ln[Pc（OPhCOOC₂H₅）₄]₂的合成
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 配体的合成与表征
• 3.1.1 配体的合成
• 3.1.2 配体的质谱分析
• 3.1.3 配体的红外光谱分析
• 3.2 配合物的合成与表征
• 3.2.1 配合物的合成
• 3.2.2 配合物的红外光谱分析
• 3.2.3 配合物的紫外光谱分析
• 3.3 酞菁稀土配合物的电化学表征
• 3.3.1 非取代酞菁稀土配合物的电化学表征
• 2CF₃）₄]₂ 的合成'>3.3.2 双层酞菁稀土配合物 Ln[Pc（OCH₂CF₃）₄]₂的合成
• 2H₅）₄]₂ 的合成'>3.3.3 双层酞菁稀土配合物 Ln[Pc（OPhCOOC₂H₅）₄]₂的合成
• 3.3.4 取代基对酞菁稀土配合物电化学性质影响的比较
• 结论
• 参考文献
• 致谢