以发光基团作为取代基的四取代酞菁的合成及其性能研究

论文摘要

酞菁配合物因其环形腔内可容纳70多种金属和非金属离子配位的能力及优良的电学和光学特性,几十年来已经引起了越来越多人的关注,这些特性使其有很大的应用范围,不仅作为传统的染料用于实际应用中,而且也应用到现代功能材料的合成中。基于此,本文利用液相法合成了空心酞菁以及不同中心金属带有不同取代基新型酞菁金属配合物,并对它们进行了性质研究。合成与表征:1.利用亲核取代反应合成了3种前驱体:4-（5-（苯胺基）-甲基-8-喹啉氧基）邻苯二甲腈,4-（5-（对氯苯胺基）-甲基-8-喹啉氧基）邻苯二甲腈,4-（二（4-硝基苯基）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。2.利用液相法合成了11种酞菁化合物:四-β-（5-（苯胺基）-甲基-8-喹啉氧基）空心酞菁,四-β-（5-（对氯苯胺基）-甲基-8-喹啉氧基）空心酞菁,四-β-（5-（苯胺基）-甲基-8-喹啉氧基）取代酞菁金属配合物,四-β-（5-（对氯苯胺基）-甲基-8-喹啉氧基）取代酞菁金属配合物,四-β-（二（4-硝基苯基）氨基苯氧基）空心酞菁,利用元素分析、红外光谱、UV-Vis光谱、核磁共振氢谱及质谱等对酞菁化合物进行了表征。文献检索显示,3种酞菁前驱体和11种酞菁未见文献报道。性质研究:本论文重点研究了以8-羟基喹啉衍生物作为取代基的不同中心金属的酞菁化合物的光谱特性,结果表明,元素分析、质谱、红外光谱、紫外光谱和核磁共振所得到的结构与预期的结构是一致的。利用紫外可见光谱讨论了浓度、溶剂、中心金属及取代基对Q吸收带值的影响。与无取代金属酞菁配合物比较,周边带取代基的金属酞菁配合物的Q带λmax都发生了不同程度的红移,且吸收峰明显变窄;浓度对紫外可见吸收强度有很大影响的,但对其吸收波长的位置基本没有改变;含氧配位溶剂与酞菁作用使λmax红移,随金属原子序数的增加,其Q带λmax发生红移,红移顺序为:Co（II）<Ni（II）<Cu（II）<Zn（II）,以DMF为溶剂,测定了酞菁的荧光光谱,并探讨了不同中心金属对λemmax和荧光强度的影响。结果显示,中心金属的磁性影响荧光的λemmax和强度,中心金属是抗磁性的锌和镍时,显示了较强的荧光,尤其是酞菁锌,其荧光峰达到了754nm这有可能使酞菁锌用于在开发新型光动力治疗中的光敏剂。另外,还测定了部分化合物的电化学性能及三苯胺取代酞菁的一些性质。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 前言
• 1.1 酞菁研究历史
• 1.2 酞菁的结构特点及性质
• 1.3 金属酞菁配合物的合成
• 1.3.1 固相合成法
• 1.3.2 液相合成法
• 1.3.3 微波辅助法
• 1.4 配体结构
• 1.5 本论文选题依据及主要研究内容
• 1.5.1 选题依据
• 1.5.2 研究内容
• 参考文献
• 第二章 仪器与试剂
• 2.1 仪器
• 2.2 试剂
• 第三章 四喹啉氧基取代酞菁的合成及性质研究
• 3.1 配体及前驱体的合成
• 3.1.1 5-氯甲基-8-羟基喹啉盐酸盐的合成
• 3.1.2 配体一和配体二的合成
• 3.1.3 4-（5-[（苯氨基）甲基]-8-喹啉氧基）邻苯二甲腈1a 合成
• 3.1.4 4-（5-[4-氯苯胺甲基]-8-喹啉氧基）邻苯二甲腈2a 合成
• 3.2 配体及前驱体的表征
• 3.2.1 配体的红外光谱表征
• 3.2.2 两种前驱体的表征
• 3.3 四喹啉氧基取代无金属酞菁及金属酞菁的合成及表征
• 3.3.1 四喹啉氧基取代无金属酞菁及金属酞菁的合成
• 3.3.2 四喹啉氧基取代无金属酞菁及金属酞菁的表征
• 3.4 四喹啉氧基取代酞菁的紫外光谱表征
• 3.4.1 浓度的影响
• 3.4.2 溶剂的影响
• 3.4.3 中心金属的影响
• 3.4.4 取代基的影响
• 3.5 本章小结
• 参考文献
• 第四章 三苯胺类取代无金属酞菁的合成与表征
• 4.1 合成
• 4.1.1 二（对硝基苯基）氨基苯酚3a 的合成
• 4.1.2 4-（二（对硝基苯基）氨基苯氧基）邻苯二甲腈36 的合成
• 4.1.3 四-β-（二（对硝基苯基）氨基苯氧基）空心酞菁3c 的合成
• 4.2 表征
• 4.2.1 元素分析
• 4.2.2 红外表征
• 4.2.3 核磁表征
• 4.2.4 紫外光谱表征
• 4.3 本章小结
• 参考文献
• 第五章 结论和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 附图
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况